DE112019000343T5

DE112019000343T5 - Zahnriemen

Info

Publication number: DE112019000343T5
Application number: DE112019000343.7T
Authority: DE
Inventors: Yosuke Kagi; Masaki Kimura; Masaki Ochiai; Takayuki Kusano
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2018-10-17
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2020-09-17
Anticipated expiration: 2039-07-31
Also published as: CN111656047B; DE112019000343B4; CN111656047A; WO2020079917A1; US11085505B2; US20200362940A1

Abstract

Ein Zugstrang (12) eines Zahnriemens (B) ist aus einem gedrillten Garn gebildet, das ein bandartiges Material umfasst. Das bandartige Material umfasst ein Filamentbündel aus hochfesten Glasfasern, die durch ein Bindemittel zusammengeschlossen sind. Das Bindemittel enthält eine Kautschukkomponente, zumindest eine Maleimidverbindung oder eine Polyisocyanatverbindung und einen pulverförmigen anorganischen Füllstoff. Eine von dem Zahnriemenkörper (11) abgewandte Fläche eines Verstärkungsgewebes (13) ist mit einer flächendeckenden Kautschukschicht (132) aus einer Kautschukzusammensetzung bedeckt, die einen hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk als Hauptbestandteil umfassende Kautschukkomponente enthält.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zahnriemen.
STAND DER TECHNIK
Ein Zahnriemen zum Antreiben einer obenliegenden Nockenwelle (OHC) eines Kraftfahrzeugmotors wird in einer Umgebung eingesetzt, in der Öl an dem Zahnriemen haftet. Patentdokument 1 zeigt, dass zur langfristigen Aufrechterhaltung der Festigkeit eines Zahnriemens zur Verwendung in einer solchen Umgebung, in der Öl an dem Zahnriemen haftet, die Anzahl zweiter Windungen eines in einem Zahnriemenkörper eingebetteten Zugstrangs mittels einer vorbestimmten numerischen Formel bestimmt wird.
ZITIERTE DRUCKSCHRIFTEN
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 5185749
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zahnriemen, umfassend: einen Zahnriemenkörper aus Kautschuk mit einem endlosen Kautschukstreifenabschnitt und einer Vielzahl von gezahnten Kautschukabschnitten, die in einer Riemenlängsrichtung voneinander beabstandet mit einer Fläche des Kautschukstreifenabschnitts zusammengeschlossen sind; einen in dem Kautschukstreifenabschnitt des Zahnriemenkörpers eingebetteten Zugstrang, der sich so erstreckt, dass er ein Spiralmuster mit einer Teilung in einer Riemenquerrichtung bildet; und ein Verstärkungsgewebe, das eine Fläche des Zahnriemenkörpers bedeckt, an der die gezahnten Kautschukabschnitte ausgebildet sind, wobei der Zugstrang aus einem ein bandartiges Material umfassenden gedrillten Garn gebildet ist, wobei das bandartige Material ein Filamentbündel aus hochfesten Glasfasern umfasst, die durch ein Bindemittel zusammengeschlossen sind, wobei das Bindemittel eine Kautschukkomponente, zumindest eine Maleimidverbindung oder eine Polyisocyanatverbindung und einen pulverförmigen anorganischen Füllstoff enthält und eine von dem Zahnriemenkörper abgewandte Fläche des Verstärkungsgewebes mit einer flächendeckenden Kautschukschicht aus einer Kautschukzusammensetzung bedeckt ist, die als Hauptbestandteil hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk umfasst.
Figurenliste

1A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stücks eines Zahnriemens nach einer Ausführungsform.
1B zeigt eine Längsschnittansicht eines einzelnen Riemenzahns des Zahnriemens nach der Ausführungsform.
2A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zugstrangs.
2B zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht des in einen Zahnriemenkörper eingebetteten Zugstrangs.
2C zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht eines Strangs.
3 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht eines Abschnitts eines Riemenformwerkzeugs.
4A zeigt eine erste Zeichnung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Ausbildung des Zahnriemens nach der Ausführungsform.
4B zeigt eine zweite Zeichnung zur Veranschaulichung des Verfahrens zur Ausbildung des Zahnriemens nach der Ausführungsform.
4C zeigt eine dritte Zeichnung zur Veranschaulichung des Verfahrens zur Ausbildung des Zahnriemens nach der Ausführungsform.
5 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben einer Riemenlauftesteinrichtung.
6 zeigt ein Diagramm, welches ein Verhältnis zwischen einer Riemenlaufzeit und einer Riemenfestigkeit pro Zugstrang darstellt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen näher beschrieben.
1A und 1B zeigen einen Zahnriemen B nach einer Ausführungsform. Der Zahnriemen B nach der Ausführungsform ist ein endloses Kraftübertragungselement zur Verwendung in einer Umgebung, in der Öl an dem Kraftübertragungselement haftet, wie zum Beispiel einer Umgebung, in der eine obenliegende Nockenwelle (OHC) eines Kraftfahrzeugmotors drehend angetrieben wird, oder einer Umgebung, in der eine Spindel einer Werkzeugmaschine angetrieben wird. Der Zahnriemen B der Ausführungsform weist zum Beispiel eine Länge von 100 mm bis 2300 mm, eine Breite von 4 mm bis 40 mm und eine maximale Dicke von 2,0 mm bis 7,0 mm auf.
Der Zahnriemen B nach der Ausführungsform ist ein eingreifender Übertragungsriemen, der mit einer Vielzahl von Riemenzähnen T versehen ist, die in einer vorbestimmten Teilung angeordnet sind und einen innenseitigen Abschnitt des Riemens bilden. Die Riemenzähne T können trapezförmige Zähne sein, bei der es sich um Grate handelt, die sich in einer Riemenquerrichtung erstrecken und von der Seite gesehen einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Alternativ können die Riemenzähne T runde Zähne sein, die von der Seite gesehen einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, oder Zähne sein, die einen von der Seite gesehen anders geformten Querschnitt aufweisen. Die Riemenzähne T können auch schräge Zähne sein, die sich in einer zu der Riemenquerrichtung schrägen Richtung erstrecken.
Die Höhe der Riemenzähne T ist jeweils durch ein Maß von einem zwischen zwei in der Riemenlängsrichtung nebeneinander angeordneten Riemenzähnen T angeordneten Zahngrundabschnitt zu der Spitze des Riemenzahns T definiert. Die Höhe der Riemenzähne T beträgt zum Beispiel 0,37 mm bis 4,0 mm. Die Breite der Riemenzähne T ist jeweils als Maß zwischen einander am nächsten liegenden Enden zweier Zahngrundabschnitte definiert, zwischen denen in der Riemenlängsrichtung ein Riemenzahn T angeordnet ist. Die Breite der Riemenzähne T beträgt zum Beispiel 0,63 mm bis 8,0 mm. Die Teilung der Riemenzähne T beträgt zum Beispiel 1,0 mm bis 10,0 mm.
Der Zahnriemen B nach der Ausführungsform umfasst einen Zahnriemenkörper 11, einen Zugstrang 12 und ein Verstärkungsgewebe 13.
Der Zahnriemenkörper 11 ist aus Kautschuk gebildet und weist einen endlosen Kautschukstreifenabschnitt 11a und eine Vielzahl von gezahnten Kautschukabschnitten 11b auf. Die gezahnten Kautschukabschnitte 11b sind in der Riemenlängsrichtung voneinander beabstandet mit einer Fläche des Kautschukstreifenabschnitts 11a zusammengeschlossen und bilden auf einer Seite des Kautschukstreifenabschnitts 11a einen innenseitigen Abschnitt des Riemens. Der Zahnriemenkörper 11 ist aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die während der Riemenausbildung durch Erhitzen und Pressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, durch Mischen einer Kautschukkomponente und verschiedener Zusatzstoffe hergestellt wird, und damit Vernetzen der Kautschukkomponente hergestellt wird.
Beispiele für die Kautschukkomponente der den Zahnriemenkörper 11 bildenden Kautschukzusammensetzung umfassen hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk (im Folgenden als H-NBR bezeichnet), Ethylen-α-Olefin-Elastomer (wie z. B. EPDM und EPR), Chloropren-Kautschuk (CR) und chlorsulfonierten Polyethylen-Kautschuk (CSM). Die Kautschukkomponente enthält vorzugsweise eine oder zwei oder mehr dieser Substanzen und zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, weiter bevorzugt H-NBR.
Wenn die Kautschukkomponente der den Zahnriemenkörper 11 bildenden Kautschukzusammensetzung als Hauptbestandteil H-NBR enthält, beträgt der gebundene Acrylnitril-Anteil in dem H-NBR zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, vorzugsweise 20 Masse-% bis 50 Masse-%. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt die Iodzahl des H-NBR vorzugsweise 5 mg/100 mg bis 15 mg/100 mg. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt die Mooney-Viskosität des H-NBR bei 100 °C vorzugsweise 40 ML₁₊₄ (100 °C) bis 70 ML₁₊₄ (100 °C).
Beispiele für die Zusatzstoffe umfassen ein Verstärkungsmaterial (wie z. B. Ruß und Siliciumdioxid), einen Weichmacher, einen Verarbeitungshilfsstoff, einen Vernetzer, einen Co-Vernetzer, einen Vulkanisationsbeschleuniger und einen Vulkanisationsbeschleunigerhilfsstoff.
Der Zugstrang 12 ist in einer innersten Umfangsschicht des Kautschukstreifenabschnitts 11a des Zahnriemenkörpers 11 eingebettet und erstreckt sich so, dass er ein spiralförmiges Muster mit einer Teilung in der Riemenquerrichtung bildet. Der Zugstrang 12 weist zum Beispiel einen Durchmesser von 0,2 mm bis 1,5 mm auf. Der Abstand zwischen einander in der Riemenquerrichtung benachbarten Abschnitten des Zugstrangs 12 beträgt zum Beispiel 0,3 mm bis 3,0 mm.
Wie 2A bis 2C zeigen, ist der Zugstrang 12 aus einem gedrillten Garn gebildet, das bandartige Materialien umfasst, die jeweils als ein Filamentbündel aus hochfesten Glasfasern 121a ausgebildet ist, die durch ein Bindemittel 121b zusammengeschlossen sind. Der Zugstrang 12 weist die in dem Bindemittel 121b eingebetteten hochfesten Glasfasern 121a derart auf, dass im Querschnitt gesehen Inseln aus den hochfesten Glasfasern 121a in einem Meer aus Bindemittel 121b verteilt sind.
Unter den sogenannten hochfesten Glasfasern 121a sind hierbei Glasfasern zu verstehen, die einen höheren SiO₂-Anteil aufweisen als E-Glas. Konkrete Beispiele für die hochfesten Glasfasern 121a umfassen Fasern aus C-Glas, S-Glas und D-Glas, die jeweils einen SiO₂-Anteil von 58 Masse-% bis 75 Masse-% aufweisen. Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, beträgt der Filamentdurchmesser der hochfesten Glasfasern 121a vorzugsweise 5 µm bis 11 µm und weiter bevorzugt 7 µm bis 9 µm.
Das Bindemittel 121b enthält eine Kautschukkomponente, zumindest eine Maleimidverbindung oder eine Polyisocyanatverbindung und einen pulverförmigen anorganischen Füllstoff.
Die Kautschukkomponente des Bindemittels 121b kann entweder nicht vernetzter Kautschuk oder vernetzter Kautschuk sein. Beispiele für die Kautschukkomponente des Bindemittels 121b umfassend Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Kautschuk (Vp-SBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Naturkautschuk (NR), Chloropren-Kautschuk (CR), chlorsulfonierten Polyethylen-Kautschuk (CSM), 2,3-Dichlorbutadien-Kautschuk (2,3-DCB) und H-NBR. Die Kautschukkomponente des Bindemittels 121b enthält vorzugsweise eine oder zwei oder mehr dieser Substanzen und weiter bevorzugt H-NBR. Die Kautschukkomponente des Bindemittels 121b entsteht vorzugsweise aus Latex.
Beispiele für die Maleimidverbindung umfassen Maleimid, Bismaleimid, 4,4'-Phenylmethan-Bismaleimid, N-Methylmaleimid, N-Isopropylmaleimid, N-Butylmaleimid, N-Dodecylmaleimid, N-Cyclohexylmaleimid, N-Phenylmaleimid, N-(2-Methylphenyl)maleimid, N-(4-Methylphenyl)maleimid, N-(2,6-Dimethylphenyl)maleimid, N-(2,6-Diethylphenyl)maleimid, N-Benzylmaleimid, N-Naphthylmaleimid und N,N'-m-Phenylendimaleimid.
Beispiele für die Polyisocyanatverbindung umfassen 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, Xylylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Methylendiisocyanat, Isopropylendiisocyanat, Lysindiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat, 2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Methylcyclohexandiisocyanat, Isophorondiisocyanat, 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat und Isopropylidendicyclohexyl-4,4'-diisocyanat.
Die Maleimidverbindung und/oder die Polyisocyanatverbindung des Bindemittels 121b enthält vorzugsweise eine oder zwei oder mehr dieser Substanzen. Das Bindemittel 121b enthält zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, weiter bevorzugt sowohl die Maleimidverbindung als auch die Polyisocyanatverbindung. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt der Anteil der Maleimidverbindung und/oder der Polyisocyanatverbindung in dem Bindemittel 121b bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 1 Massenteil bis 40 Massenteile und weiter bevorzugt 10 Massenteile bis 30 Massenteile.
Beispiele für den pulverförmigen anorganischen Füllstoff umfassen Pulver aus Ruß, Siliciumdioxid, Diatomeenerde, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Titanoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Eisenoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Zinkcarbonat, Bariumcarbonat, Hydrotalcit, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Calciumsilicat, Talk, Ton, Glimmer, Montmorillonit, Bentonit, aktivierten Ton, Sepiolith, Imogolith, Sericit, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Siliciumnitrid, Kaliumtitanat, Magnesiumsulfat, Bleizirconattitanat, Aluminiumborat, Molybdänsulfid, Siliciumcarbid und Zinkborat.
Der pulverförmige anorganische Füllstoff des Bindemittels 121b enthält vorzugsweise eine oder zwei oder mehr dieser Subtanzen und zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, weiter bevorzugt entweder Ruß oder Siliciumdioxid. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt der Anteil des pulverförmigen anorganischen Füllstoffs in dem Bindemittel 121b bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 0,5 Massenteile bis 20 Massenteile und weiter bevorzugt 0,5 Massenteile bis 10 Massenteile. Die mittlere Partikelgröße des pulverförmigen anorganischen Füllstoffs beträgt zum Beispiel 5 nm bis 300 nm.
Das Bindemittel 121b kann neben der Kautschukkomponente, der Maleimidverbindung, der Polyisocyanatverbindung und dem pulverförmigen anorganischen Füllstoff ein Tensid und nach Bedarf beliebige weitere Substanzen enthalten. Vorzugsweise enthält das Bindemittel 121b zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, jedoch im Wesentlichen kein Kondensat aus Resorcin und Formalin, also kein Phenolharz, wie z. B. RF-Harz. Unter „enthält im Wesentlichen kein“ ist hierbei zu verstehen, dass der Anteil der Substanz in dem Bindemittel 121b bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente weniger als 0,5 Massenteile beträgt.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, beträgt die Menge des an dem Zugstrang 12 haftenden Bindemittels 121b bezogen auf die Masse der hochfesten Glasfasern 121a vorzugsweise 5 Masse-% bis 40 Masse-% und weiter bevorzugt 10 Masse-% bis 30 Masse-%.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, ist das den Zugstrang 12 bildende gedrillte Garn vorzugsweise ein Zwirn. Der Zwirn ist aus einer Vielzahl von Strängen 121 gebildet, die jeweils als das bandartige Material ausgebildet sind, das aus dem Filamentbündel aus durch das Bindemittel 121b zusammengeschlossenen hochfesten Glasfasern 121a gebildet und in eine erste Richtung gedrillt ist. Diese Stränge 121 sind gesammelt und parallel gelegt und in eine zweite Richtung gedrillt, die der ersten Richtung, in der die Stränge 121 jeweils gedrillt sind, entgegengesetzt ist. Der den Zugstrang 12 bildende Zwirn kann entweder aus einem S-gedrillten Garn oder einem Z-gedrillten Garn gefertigt sein. Alternativ kann der Zwirn als ein S-gedrilltes Garn und ein Z-gedrilltes Garn ausgebildet, die in Form einer Doppelhelix angeordnet sind. Das den Zugstrang 12 bildende gedrillte Garn kann ein einfach gedrilltes Garn sein, das durch Drillen eines bandartigen Materials in eine Richtung hergestellt wird, oder ein Gleichschlag mit einer Vielzahl von Strängen 121 sein, die jeweils als in eine Richtung gedrilltes bandartiges Material ausgebildet sind und gesammelt, parallel gelegt und in die gleiche Richtung wie die Stränge 121 gedrillt sind.
Im Fall des aus Zwirn gefertigten Zugstrangs 12 beträgt die Anzahl der in jedem Strang 121 enthaltenen Filamente aus den hochfesten Glasfasern 121a zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, vorzugsweise 600 bis 3600 und weiter bevorzugt 1200 bis 2400. Je nach Riemengröße beträgt die Anzahl der Stränge 121 zum Beispiel 2 bis 50. Die Stränge 121 sind im Querschnitt des Zugstrangs 12 betrachtet rotationssymmetrisch und/oder spiegelsymmetrisch angeordnet. Vorzugsweise sind die Stränge 121 jedoch zufällig angeordnet, wenn die Anzahl der Stränge 121 acht oder mehr beträgt.
Die Anzahl der ersten Drehungen der Stränge 121 beträgt zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, vorzugsweise 2 bis 16 und weiter bevorzugt 4 bis 8 pro 10 cm. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt die Anzahl der zweiten Drehungen des Zugstrangs 12 vorzugsweise 16 bis 40 und weiter bevorzugt 24 bis 32 pro 10 cm. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck ist die Anzahl der ersten Drehungen der Stränge 121 pro 10 cm jeweils geringer als die Anzahl der zweiten Drehungen des Zugstrangs 12 pro 10 cm.
Zu Herstellung des aus dem Zwirn gefertigten Zugstrang 12 werden Filamentbündel aus hochfesten Glasfasern 121a kontinuierlich durch eine in einem Behälter aufgenommene Bindemittelbehandlungslösung geführt. Dabei werden die Filamentbündel aus den hochfesten Glasfasern 121a in die Bindemittelbehandlungslösung getaucht, so dass sie mit der Bindemittelbehandlungslösung imprägniert werden. Dadurch werden die Oberflächen der hochfesten Glasfasern 121a mit der Bindemittelbehandlungslösung benetzt.
Die Filamentbündel aus den hochfesten Glasfasern 121a werden üblicherweise durch Zusammendrehen mehrerer Garne aus den hochfesten Glasfasern 121a gebildet, die aus einer Vielzahl von Kuchen gezogen werden. Üblicherweise werden drei jeweils 200 hochfeste Glasfasern 121a umfassende Garne zusammengedreht, um ein 600 hochfeste Glasfasern 121a umfassendes Filamentbündel zu bilden.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, ist die Bindemittelbehandlungslösung ein Behandlungsmittel auf Wasserbasis, das als Grundstoff Latex enthält, welches die Kautschukkomponente des Bindemittels 121b darstellt, und des Weiteren zumindest die Maleimidverbindung oder die Polyisocyanatverbindung und den pulverförmigen anorganischen Füllstoff enthält, die beide in dem Latex dispergiert sind. Die Polyisocyanatverbindung kann eine Isocyanatgruppe aufweisen, die zur Bildung eines blockierten Polyisocyanats mit Caprolactam oder Oxim blockiert ist. Die Feststoffkonzentration der Bindemittelbehandlungslösung beträgt zum Beispiel 3 Masse-% bis 50 Masse-%.
Als Nächstes wird das Filamentbündel aus den hochfesten Glasfasern 121a nach der Herausnahme aus der Bindemittelbehandlungslösung durch einen Wärmeofen geführt. Hierbei wird eine Flüssigkomponente der in dem Filamentbündel aus den hochfesten Glasfasern 121a enthaltenen Bindemittelbehandlungslösung verdampft und eine Feststoffkomponente derselben zur Ausbildung eines Bindemittels 121b gehärtet. Die hochfesten Glasfasern 121a werden durch das Bindemittel 121b zu dem Filamentbündel als bandartigem Material zusammengeschlossen. Die Erhitzungstemperatur (d. h. eine voreingestellte Ofeninnentemperatur) in dem Wärmeofen beträgt zum Beispiel 80 °C bis 300 °C. Die Erhitzungsdauer (d. h. die Verweildauer in dem Ofen) beträgt zum Beispiel 10 Sekunden bis 180 Sekunden.
Anschließend wird das bandartige Material, welches das Filamentbündel aus den zusammengeschlossenen hochfesten Glasfasern 121a bildet, in eine erste Richtung gedrillt, um einen Strang 121 auszubilden, der auf Spulen gewickelt wird. Anschließend werden die Stränge 121 jeweils von den Spulen gezogen. Diese Stränge 121 werden parallel gelegt und in eine zweite Richtung gedrillt, um einen Zugstrang 12 auszubilden, der auf eine Spule gewickelt wird.
Die Grenzfläche zwischen dem Zahnriemenkörper 11 und dem Zugstrang 12 kann mit einer Zugstranghaftbeschichtung 14 versehen sein, um die Haftung zwischen diesen zu steigern. Die Zugstranghaftbeschichtung 14 kann durch Tauchen des Zugstrangs 12 in Kautschuklösung aus Chlorkautschuk oder einer anderen Art Kautschuk, Trocknen des resultierenden Zugstrangs 12 und somit Beschichten der Zugstrangoberfläche mit einer Kautschuklösungsschicht ausgebildet werden.
Das Verstärkungsgewebe 13 bedeckt eine Fläche des Zahnriemenkörpers 11, an welcher die gezahnten Kautschukabschnitte 11b ausgebildet sind. Somit sind die gezahnten Kautschukabschnitte 11b des Zahnriemenkörpers 11 zur Ausbildung von Riemenzähnen T mit dem Verstärkungsgewebe 13 bedeckt. Des Weiteren sind der Kautschukstreifenabschnitt 11a und der in dem Kautschukstreifenabschnitt 11a einbettete Zugstrang 12 zwischen benachbarten gezahnten Kautschukabschnitten 11b mit dem Verstärkungsgewebe 13 bedeckt. Das Verstärkungsgewebe 13 weist zum Beispiel eine Dicke von 0,1 mm bis 0,7 mm auf.
Das Verstärkungsgewebe 13 ist aus einem Stoff 131 wie z. B. einem Gewebe, einem Gewirke oder einem Vlies gebildet. Der Stoff 131 wurde einer vorbestimmten haftvermittelnden Behandlung unterzogen. Beispiele für das Fasermaterial, das den Stoff 131 bildet, welcher das Verstärkungsgewebe 13 bilden soll, umfassen Nylonfasern, Polyesterfasern, Aramidfasern und Baumwolle. Unter diesen Fasern sind Nylonfasern als das Fasermaterial bevorzugt, das den Stoff 131 bildet, welcher das Verstärkungsgewebe 13 bilden soll.
Eine Vorbehandlung für den Stoff 131, der das Verstärkungsgewebe 13 bilden soll, umfasst eine Beschichtungsbehandlung, bei der eine dem Zahnriemenkörper 11 abgewandte Fläche des Stoffs 131 mit Kautschuklösung beschichtet und getrocknet wird. Bei dieser Beschichtungsbehandlung wird Kautschuklösung verwendet, die gewonnen wird, indem eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung, die eine Kautschukkomponente mit H-NBR als Hauptbestandteil und weitere Zusatzstoffe enthält, in einem organischen Lösungsmittel wie z. B. Methylethylketon gelöst wird.
Das Verstärkungsgewebe 13 wird der Beschichtungsbehandlung unterzogen und umfasst dadurch an der dem Zahnriemenkörper 11 abgewandten Fläche eine flächendeckende Kautschukschicht 132. Die flächendeckende Kautschukschicht 132 ist aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die bei der Riemenbildung durch Erhitzen und Pressen einer Kautschuklösungsdeckschicht aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, die eine Kautschukkomponente mit H-NBR als Hauptbestandteil und weitere Zusatzstoffe enthält, und somit Vernetzen der Kautschukkomponente hergestellt wird. Die flächendeckende Kautschukschicht 132 weist zum Beispiel eine Dicke von 0,1 µm bis 100 µm auf.
Der Anteil des H-NBR in der Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet, ist höher als 50 Masse-%. Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, beträgt der Anteil jedoch vorzugsweise 70 Masse-% oder mehr und weiter bevorzugt 80 Masse-% oder mehr und kann auch 100 Masse-% betragen.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, enthält die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet, vorzugsweise eine Kautschuklegierung, die als H-NBR ein Carbonsäure-Metallsalz enthält, das in dem H-NBR dispergiert ist. Die Kautschukkomponente kann als H-NBR ein Kautschukgemisch aus dieser Kautschuklegierung und nicht legiertem H-NBR enthalten. Weiter bevorzugt enthält die Kautschukkomponente nur die Kautschuklegierung. Beispiele für die ungesättigte Carbonsäure des Carbonsäure-Metallsalzes in der Kautschuklegierung umfassen Methacrylsäure und Acrylsäure. Beispiele für das Metall umfassen Zink, Calcium, Magnesium und Aluminium.
Der gebundene Acrylnitril-Anteil in dem H-NBR (H-NBR als Basis im Falle der Kautschuklegierung) beträgt zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, vorzugsweise 20 Masse-% bis 50 Masse-% und weiter bevorzugt 30 Masse-% bis 40 Masse-%. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt die Iodzahl des H-NBR vorzugsweise 5 mg/100 mg bis 15 mg/100 mg und weiter bevorzugt 5 mg/100 mg bis 12 mg/100 mg. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt die Mooney-Viskosität des H-NBR bei 100 °C vorzugsweise 40 ML₁₊₄ (100 °C) bis 70 ML₁₊₄ (100 °C) und weiter bevorzugt 45 ML₁₊₄ (100 °C) bis 65 ML₁₊₄ (100 °C).
Die Kautschukkomponente kann neben H-NBR zum Beispiel Ethylen-α-Olefin-Elastomer (wie z. B. EPDM oder EPR), Chloropren-Kautschuk (CR) und chlorsulfonierten Polyethylen-Kautschuk (CSM) enthalten.
Die Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet, enthält vorzugsweise Fluorharzpulver. Wie nachstehend beschrieben, kann der Zahnriemen B nach der Ausführungsform eine Abnahme der Festigkeit des Riemens verringern, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet. Wird der Zahnriemen B jedoch in einer Umgebung verwendet, in der kein Öl an dem Riemen haftet, liegt die flächendeckende Kautschukschicht 132 unmittelbar an Riemenscheiben an. Dies kann zu fortschreitendem Riemenabrieb führen. Wenn die Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet, jedoch Fluorharzpulver enthält, ist der Riemenabriebfortschritt verringerbar. Selbstverständlich können ähnliche Wirkungen der Abriebverringerung auch erzielt werden, wenn der Riemen in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet.
Beispiele für das Fluorharzpulver umfassen pulverförmige Materialien aus einem Tetrafluorethylenharz (im Folgenden als PTFE bezeichnet), einem Perfluoralkoxyharz, einem Harz aus fluoriertem Ethylen-Propylen, einem Tetrafluorethylen-Perfluoralkyl-Vinylether-Copolymerharz, einem Tetrafluorethylen-Ethylen-Copolymerharz, einem Trifluorchlorethylenharz und einem Vinylidenfluoridharz. Das Fluorharzpulver enthält zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, vorzugsweise eine oder zwei oder mehr dieser Subtanzen und weiter bevorzugt PTFE-Pulver. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt die mittlere Partikelgröße des Fluorharzpulvers vorzugsweise 50 µm oder weniger und weiter bevorzugt 20 µm oder weniger. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt der Anteil des Fluorharzpulvers in der Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet, bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 50 Massenteile bis 100 Massenteile und weiter bevorzugt 80 Massenteile bis 95 Massenteile.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, enthält die Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet, vorzugsweise Ruß und Siliciumdioxid als Verstärkungsmaterialien. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt der Anteil des Rußes in der Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet, bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 5 Massenteile oder weniger. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt der Anteil des Siliciumdioxids in der Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet, bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 40 Massenteile oder weniger und ist vorzugsweise höher als der Rußanteil.
Die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet, kann unter Verwendung eines organischen Peroxids als Vernetzer, unter Verwendung von Schwefel als Vernetzer oder unter gemeinsamer Verwendung von organischem Peroxid und Schwefel als Vernetzer vernetzt werden. Beispiele für das organische Peroxid umfassen Dicumylperoxid, 1,3-bis(t-Butylperoxyisopropyl)benzol und 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan. Bei Verwendung des organischen Peroxids als Vernetzer werden vorzugsweise eine oder mehr dieser Substanzen als Vernetzer eingesetzt.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, enthält die Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet, vorzugsweise die unter Verwendung des organischen Peroxids als Vernetzer vernetzte Kautschukkomponente. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt der Anteil des als Vernetzer eingesetzten organischen Peroxids in der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 10 Massenteile oder weniger.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, enthält die Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet, vorzugsweise auch die unter Verwendung eines Co-Vernetzers vernetzte Kautschukkomponente.
Beispiele für den Co-Vernetzer umfassen N,N'-m-Phenylenbismaleimid, Trimethylolpropantrimethacrylat, Triallylisocyanurat, Ethylenglycoldimethacrylat und flüssiges Polybutadien. Der Co-Vernetzer enthält vorzugsweise eine oder zwei oder mehr dieser Subtanzen. Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, enthält der Co-Vernetzer weiter bevorzugt N,N'-m-Phenylenbismaleimid und/oder Trimethylolpropantrimethacrylat und weiter bevorzugt sowohl N,N'-m-Phenylenbismaleimid als auch Trimethylolpropantrimethacrylat.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, beträgt der Anteil des Co-Vernetzers in der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 10 Massenteile oder weniger. Wird sowohl N,N'-m-Phenylenbismaleimid als auch Trimethylolpropantrimethacrylat verwendet, ist der Anteil des Ersteren zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck höher als der Anteil des Letzteren.
Beispiele für die weiteren Zusatzstoffe umfassen einen Weichmacher, einen Verarbeitungshilfsstoff, einen Vulkanisationsbeschleuniger und einen Vulkanisationsbeschleunigerhilfsstoff.
Die auf den Teil des Verstärkungsgewebes 13 bildenden Stoff 131 angewandte Vorbehandlung kann eine haftvermittelnde Behandlung beinhalten. Diese haftvermittelnde Behandlung kann eine Beschichtungsbehandlung beinhalten, bei der eine dem Zahnriemenkörper 11 zugewandte Fläche des Teil des Verstärkungsgewebes 13 bildenden Stoffs 131 mit Kautschuklösung beschichtet und getrocknet wird. Bei dieser Beschichtungsbehandlung wird vorzugsweise Kautschuklösung verwendet, die durch Lösen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, die eine Kautschukkomponente mit H-NBR als Hauptbestandteil und weitere Zusatzstoffe enthält, in einem organischen Lösungsmittel wie z. B. Methylethylketon gelöst wird.
Hierbei ermöglicht diese Beschichtung die Ausbildung einer Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 an der Grenzfläche zwischen dem Zahnriemenkörper 11 und dem Verstärkungsgewebe 13. Die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 ist aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die bei der Riemenbildung durch Erhitzen und Pressen einer Kautschuklösungsdeckschicht aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, die eine Kautschukkomponente mit H-NBR als Hauptbestandteil und weitere Zusatzstoffe enthält, und somit Vernetzen der Kautschukkomponente hergestellt wird. Die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 weist zum Beispiel eine Dicke von 0,1 µm bis 100 µm auf.
Der Anteil des H-NBR in der Kautschukkomponente der die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 bildenden Kautschukzusammensetzung beträgt mehr als 50 Masse-%. Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, beträgt der Anteil jedoch vorzugsweise 70 Masse-% oder mehr und weiter bevorzugt 80 Masse-% oder mehr und kann auch 100 Masse-% betragen.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, enthält die Kautschukkomponente als H-NBR ebenso wie die Kautschukkomponente der flächendeckenden Kautschukschicht 132 vorzugsweise eine Kautschuklegierung mit einem Carbonsäure-Metallsalz, das in H-NBR dispergiert ist. Die Kautschukkomponente kann auch nur die Kautschuklegierung als H-NBR enthalten. Weiter bevorzugt enthält die Kautschukkomponente ein Kautschukgemisch aus dieser Kautschuklegierung und nicht legiertem H-NBR. Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, ist der Anteil der Kautschuklegierung in der Kautschukkomponente in diesem Fall vorzugsweise höher als der des nicht legierten H-NBR.
Vorzugsweise weist der H-NBR in dieser Kautschukkomponente einen gebundenen Acrylnitrilanteil und eine Iodzahl auf, die jeweils jenem bzw. jener des H-NBR entsprechen, der in der Kautschukkomponente der den Zahnriemenkörper 11 bildenden Kautschukzusammensetzung enthalten ist, wenn der H-NBR in der Kautschukkomponente der den Zahnriemenkörper 11 bildenden Kautschukzusammensetzung als Hauptbestandteil enthalten ist.
Die Kautschukkomponente kann neben H-NBR zum Beispiel Ethylen-α-Olefin-Elastomer (wie z. B. EPDM oder EPR), Chloropren-Kautschuk (CR) und chlorsulfonierten Polyethylen-Kautschuk (CSM) enthalten.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, enthält die Kautschukzusammensetzung, welche die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 bildet, vorzugsweise Ruß und Siliciumdioxid als Verstärkungsmaterialien.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, beträgt der Anteil des Rußes in der Kautschukzusammensetzung, welche die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 bildet, bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 10 Massenteile bis 40 Massenteile. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck ist der Anteil des Rußes in der Kautschukzusammensetzung, welche die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 bildet, bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise höher als der auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente bezogen Anteil des Rußes in der Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, beträgt der Anteil des Siliciumdioxids in der Kautschukzusammensetzung, welche die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 bildet, bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 5 Massenteile bis 30 Massenteile und ist vorzugsweise niedriger als der Anteil des Rußes darin. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck ist der Anteil des Siliciumdioxids in der Kautschukzusammensetzung, welche die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 bildet, bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente niedriger als der auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente bezogene Anteil des Siliciumdioxids in der Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet.
Die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, welche die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 bildet, kann unter Verwendung eines organischen Peroxids als Vernetzer, unter Verwendung von Schwefel als Vernetzer oder unter gemeinsamer Verwendung von organischem Peroxid und Schwefel als Vernetzer vernetzt werden. Beispiele für das organische Peroxid umfassen α,α'-di(tri-tert-Butylperoxy)diisopropylbenzol, Dicumylperoxid, 1,3-bis(t-Butylperoxyisopropyl)benzol und 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan. Bei Verwendung des organischen Peroxids als Vernetzer werden vorzugsweise eine oder zwei oder mehr dieser Substanzen als Vernetzer eingesetzt.
Wenn die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, welche die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 bildet, ein Kautschukgemisch aus der Kautschuklegierung und dem H-NBR ist, enthält die Kautschukzusammensetzung, welche die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 bildet, zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, vorzugsweise die unter gemeinsamer Verwendung von organischem Peroxid und Schwefel als Vernetzer vernetzte Kautschukkomponente. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt der Anteil des als Vernetzer eingesetzten organischen Peroxids in der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 10 Massenteile oder weniger. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck beträgt der Anteil des als Vernetzer eingesetzten Schwefels in der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 5 Massenteile oder weniger.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, wird die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, welche die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 bildet, auch unter Verwendung eines Co-Vernetzers vernetzt.
Beispiele für den Co-Vernetzer umfassen N,N'-m-Phenylenbismaleimid, Trimethylolpropantrimethacrylat, Triallylisocyanurat, Ethylenglycoldimethacrylat und flüssiges Polybutadien. Der Co-Vernetzer enthält vorzugsweise eine oder zwei oder mehr dieser Subtanzen. Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, enthält der Co-Vernetzer weiter bevorzugt N,N'-m-Phenylenbismaleimid und/oder Trimethylolpropantrimethacrylat und weiter bevorzugt sowohl N,N'-m-Phenylenbismaleimid als auch Trimethylolpropantrimethacrylat.
Zur Verringerung einer Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, beträgt der Anteil des Co-Vernetzers in der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 10 Massenteile oder weniger. Zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck ist der Anteil des Co-Vernetzer in der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, welche die Verstärkungsgewebehaftbeschichtung 15 bildet, bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente geringer als der auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente bezogene Anteil des Co-Vernetzers in der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht 132 bildet. Bei gemeinsamer Verwendung von N,N'-m-Phenylenbismaleimid und Trimethylolpropantrimethacrylat ist der Anteil des Ersteren zu dem gleichen oder einem ähnlichen Zweck höher als der Anteil des Letzteren.
Beispiele für die weiteren Zusatzstoffe umfassen einen Weichmacher, einen Verarbeitungshilfsstoff, einen Vulkanisationsbeschleuniger und einen Vulkanisationsbeschleunigerhilfsstoff.
Die auf den das Verstärkungsgewebe 13 bildenden Stoff 131 angewandte haftvermittelnde Behandlung kann eine Tränkbehandlung beinhalten, bei welcher der Stoff 131 vor der Beschichtungsbehandlung in die Kautschuklösung getaucht und getrocknet wird, kann eine RFL-Behandlung beinhalten, bei welcher der Stoff 131 vor der Behandlung mit der Kautschuklösung in eine RFL-Lösung getaucht und erhitzt wird, und kann des Weiteren eine Grundbehandlung beinhalten, bei welcher der Stoff 131 vor der RFL-Behandlung in eine Epoxidharzlösung oder eine Isocyanatharzlösung getaucht und erhitzt wird.
Der Zahnriemen B mit der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung nach der Ausführungsform weist den in dem Zahnriemenkörper 11 eingebetteten Zugstrang 12 auf. Der Zugstrang 12 ist aus gedrillten Garnen gebildet, die jeweils als bandartiges Material ausgebildet sind. Das bandartige Material umfasst ein Filamentbündel aus hochfesten Glasfasern 121a, die durch ein Bindemittel 121b zusammengeschlossen sind, das die Kautschukkomponente, zumindest die Maleimidverbindung oder die Polyisocyanatverbindung und den pulverförmigen anorganischen Füllstoff enthält. Eine dem Zahnriemenkörper 11 abgewandte Fläche des Verstärkungsgewebes 13, das eine Fläche des Zahnriemenkörpers 11 bedeckt, an welcher die gezahnten Kautschukabschnitte 11b ausgebildet sind, ist mit der flächendeckenden Kautschukschicht 132 bedeckt, die aus der Kautschukzusammensetzung gebildet ist, welche die Kautschukkomponente mit H-NBR als Hauptbestandteil enthält. Dadurch ist eine Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, verringerbar.
Der Zahnriemen B nach der Ausführungsform ist bei der Verwendung auf eine Vielzahl von Zahnriemenscheiben gespannt. Bei Einsatz in Verbindung mit dem Antrieb einer obernliegenden Nockenwelle in einem Kraftfahrzeugmotor ist der Zahnriemen B zum Beispiel auf die an einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle befestigten Zahnriemenscheiben gespannt. Wenn die Zahnriemenscheiben insbesondere eine Zahnriemenscheibe mit einem minimalen Teilkreisdurchmesser von 30 mm oder weniger umfassen, verringert der Zahnriemen B nach der Ausführungsform eine Abnahme der Festigkeit des Riemens, der in der Umgebung verwendet wird, in der Öl an dem Riemen haftet, noch wirksamer.
Mit Bezug auf 3 und 4A bis 4C wird im Folgenden ein Herstellungsverfahren für den Zahnriemen B nach der Ausführungsform beschrieben.
Ein Herstellungsverfahren für den Zahnriemen B nach der Ausführungsform umfasst einen Materialherstellungsschritt, einen Formschritt, einen Vernetzungsschritt und einen abschließenden Schritt.
In dem Materialherstellungsschritt wird zunächst eine Kautschukkomponente mastiziert. Der mastizierten Kautschukkomponente werden verschiedene Zusatzstoffe hinzugefügt und mit dieser verknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zu erhalten. Dann wird die so erhaltene nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung nach einem Kalanderverfahren oder einem beliebigen anderen geeigneten Verfahren zu einer Bahn gepresst, um eine nicht vernetzte Kautschukbahn für einen Zahnriemenkörper 11 herzustellen. Des Weiteren werden eine Bindemittelbehandlung und ein Verdrillvorgang durchgeführt, um ein Filamentbündel aus hochfesten Glasfasern 121a mittels eines Bindemittels 121b zusammenzuschließen und dadurch einen Zugstrang 12 herzustellen. Des Weiteren wird ein Stoff 131 zur Ausbildung einer flächendeckenden Kautschukschicht 132 einer haftvermittelnden Behandlung einschließlich einer Beschichtungsbehandlung unterzogen, wodurch ein Verstärkungsgewebe 13 hergestellt wird.
3 zeigt ein Riemenformwerkzeug 20 zur Ausbildung des Zahnriemens B. Das Riemenformwerkzeug 20 ist zylindrisch und an seiner Außenumfangsfläche mit riemenzahnbildenden Nuten 21 versehen, die sich in einer axialen Richtung des Formwerkzeugs 20 erstrecken und in einer Umfangsrichtung des Formwerkzeugs 20 in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind.
In dem Formschritt wird das zylindrische Verstärkungsgewebe 13 wie in 4A gezeigt auf dem Außenumfang des Riemenformwerkzeugs 20 platziert. Der Zugstrang 12 wird spiralförmig auf das Verstärkungsgewebe 13 gewickelt. Anschließend werden nicht vernetzte Kautschukbahnen 11' über den Zugstrang 12 gewickelt. Hierbei wird ein nicht vernetzter Rohling S' auf dem Riemenformwerkzeug 20 ausgebildet.
In dem Vernetzungsschritt wird wie in 4B gezeigt ein Formtrennpapier 22 um den Außenumfang des nicht vernetzten Rohlings S' gewickelt. Danach wird eine Kautschukhülse 23 auf dem Formtrennpapier 22 platziert. Der nicht vernetzte Rohling S' mit der Kautschukhülse 23 wird in einer Vulkanisationseinrichtung platziert und die Vulkanisationseinrichtung dicht verschlossen. Die Vulkanisationseinrichtung wird mit Hochtemperatur- und Hochdruckdampf gefüllt. Dieser Zustand wird für einen vorbestimmten Zeitraum aufrechterhalten. Hierbei fließen die nicht vernetzten Kautschukbahnen 11' aufgrund der Erhitzung und Druckbeaufschlagung während der Riemenbildung in die riemenzahnbildenden Nuten 21 des Riemenformwerkzeugs 20, wobei das Verstärkungsgewebe 13 druckbeaufschlagt und die Kautschukkomponente vernetzt wird. Darüber hinaus werden der Zugstrang 12 und das Verstärkungsgewebe 13 vereint und mit den nicht vernetzten Kautschukbahnen 11' zusammengeschlossen. Eine Kautschuklösungsdeckschicht aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, welche eine dem Riemenformwerkzeug 20 zugewandte Fläche des Verstärkungsgewebes 13 bildet, wird während der Riemenbildung erhitzt und gepresst, wodurch die Kautschukkomponente vernetzt wird. Dadurch wird ein in 4C dargestellter zylindrischer Riemenrohling S hergestellt. Die Vulkanisationseinrichtung weist zum Beispiel eine Innentemperatur von 100 °C bis 200 °C und einen Innendruck von 1,5 MPa oder weniger auf. Die Behandlungsdauer beträgt zum Beispiel 5 Minuten bis 30 Minuten.
In dem abschließenden Schritt wird der Druck in dem Innenraum der Vulkanisationseinrichtung verringert, um die Dichtigkeit der Vulkanisationseinrichtung aufzuheben. Der zwischen dem Riemenformwerkzeug 20 und der Kautschukhülse 23 gebildete Riemenrohling S wird entnommen. Die Rückseite des Riemenrohlings S wird geschliffen, um die Dicke anzupassen. Danach wird der Riemenrohling S in Ringe von vorbestimmter Breite geschnitten, wodurch der Zahnriemen B hergestellt wird.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform stellt als nicht einschränkendes Beispiel den Riemen dar, der einen Außenumfang aufweist, an dem der aus der Kautschukzusammensetzung gebildete Riemenkörper 11 freiliegt. Der Außenumfang des Riemenkörpers kann aber auch mit einem weiteren Verstärkungsgewebe beschichtet sein.
BEISPIELE
(Zahnriemen)
Die folgenden Zahnriemen der Beispiele 1 und 2 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wurden hergestellt. Die jeweilige Ausgestaltung der Zahnriemen wird auch in Tabelle 1 gezeigt.
<Beispiel 1>
Durch Dispergieren von 4,4'-Phenylmethanbismaleimid als Maleimidverbindung, einer Polyisocyanatverbindung und Ruß sowie Siliciumdioxid als pulverförmigem anorganischem Füllstoff in H-NBR-Latex wurde eine H-NBR als Basis enthaltende Bindemittelbehandlungslösung hergestellt. Die resultierende Lösung wurde in einem Behälter aufgenommen. Der Anteil von 4,4'-Phenylmethanbismaleimid als Maleimidverbindung betrug hierbei bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente in dem H-NBR-Latex 10 Massenteile. Der Anteil der Polyisocyanatverbindung betrug bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente in dem H-NBR-Latex ebenfalls 10 Massenteile.
Ein Filamentbündel aus hochfesten Glasfasern (mit einem S-Glas-SiO₂-Anteil von 64 Masse-% und einem Filamentdurchmesser von 9 µm) wurde kontinuierlich durch die in dem Behälter aufgenommene Bindemittelbehandlungslösung geführt und der Bindemittelbehandlungslösung entnommen. Dann wurde das Filamentbündel durch einen Wärmeofen geführt, um ein bandartiges Material auszubilden, in dem die Filamentbündel aus den hochfesten Glasfasern durch ein Bindemittel zusammengeschlossen waren, bei dem es sich um eine erstarrte Bindemittelbehandlungslösung handelte. Das bandartige Material wurde in eine erste Richtung gedrillt, um einen Strang auszubilden, der jeweils auf eine Spule gewickelt wurde. Zur Ausbildung der Filamentbündel aus den hochfesten Glasfasern wurden drei Garne aus jeweils 200 hochfesten Glasfasern gesammelt. Die Erhitzungstemperatur des Wärmeofens (d. h. die voreingestellte Ofeninnentemperatur) betrug 150 °C und die Erhitzungsdauer (d. h. die Verweildauer in dem Ofen) betrug 120 Sekunden. Die Anzahl der ersten Drehungen des Strangs pro 10 cm betrug vier.
Es wurden drei Stränge, die von drei betreffenden Spulen abgezogen wurden, parallel gelegt und in eine zweite Richtung gedrillt, die der ersten Richtung, in welcher die Stränge gedrillt wurden, entgegengesetzt war, um einen Zugstrang aus einem Zwirn zu bilden (3/3-Ausgestaltung), der auf eine Spule gewickelt wurde. Die Anzahl der zweiten Drehungen des Zugstrangs pro 10 cm betrug 32. Die Menge des an dem Zugstrang haftenden Bindemittels betrug bezogen auf die Masse der hochfesten Glasfasern 23 Masse-%. Als Zugstrang wurden zwei Arten von gedrillten Garnen (d. h. S-gedrillte Garne und Z-gedrillte Garne) hergestellt. Der Zugstrang wurde des Weiteren in eine Kautschuklösung aus Chlorkautschuk getaucht und getrocknet, wodurch die Zugstrangoberfläche mit einer Kautschuklösungsschicht beschichtet wurde.
Eine Kautschuklegierung, die H-NBR als Kautschukkomponente und darin dispergiertes Zinkmethacrylat (Zeoforte ZSC2195H, hergestellt durch Zeon Corporation, gebundener Acrylnitrilanteil im H-NBR als Basis: 36 Masse-%, Iodzahl des H-NBR als Basis: 11 mg/100 mg, Mooney-Viskosität des H-NBR als Basis: 80 MS) enthielt, wurde in einer Kammer eines Banbury-Innenmischers platziert und darin mastiziert. Als Nächstes wurden die folgenden Substanzen bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente gemischt: 5 Massenteile Zinkoxid als Vulkanisationsbeschleunigerhilfsstoff, 2,5 Massenteile Antioxidans, 1 Massenteil Ruß als Verstärkungsmaterial, 20 Massenteile Siliciumdioxid als Verstärkungsmaterial, 5 Massenteile Weichmacher, 5 Massenteile N,N'-m-Phenylenbismaleimid (VULNOC PM, hergestellt durch Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.) als Co-Vernetzer, 90 Massenteile PTFE-Harzpulver (Fluon L173JE, hergestellt durch AGC Inc., mittlere Partikelgröße: 7 µm) und 5 Massenteile organisches Peroxid (PERBUTYL P, hergestellt durch NOF CORPORATION, α, α'-di(tri-tert-Butylperoxy)diisopropylbenzol. Das resultierende Gemisch wurde mit dem Mixer geknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung herzustellen. Die resultierende nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde in Methylethylketon gelöst, wodurch eine erste Kautschuklösung zur Ausbildung einer flächendeckenden Kautschukschicht hergestellt wurde.
Ein Kautschukgemisch als Kautschukkomponente, die 80 Masse-% Kautschuklegierung (Zeoforte ZSC2195H), welche H-NBR und darin dispergiertes Zinkmethacrylat enthält, und 20 Masse-% nicht legierten H-NBR (Zetpol 2000, hergestellt durch Zeon Corporation, gebundener Acrylnitrilanteil: 36 Masse-%, Iodzahl: 7 mg/100 mg, Mooney-Viskosität: 85 ML₁₊₄ (100 °C)) enthält, wurde in einer Kammer eines Banbury-Innenmischers platziert und darin mastiziert. Anschließend wurden die folgenden Substanzen bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente gemischt: 10 Massenteile Zinkoxid als Vulkanisationsbeschleunigerhilfsstoff, 2,5 Massenteile Antioxidans, 20 Massenteile Ruß als Verstärkungsmaterial, 10 Massenteile Siliciumdioxid als Verstärkungsmaterial, 8 Massenteile Weichmacher, 5 Massenteile N,N'-m-Phenylenbismaleimid (VULNOC PM, hergestellt durch Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.) als Co-Vernetzer, 3 Massenteile Trimethylolpropantrimethacrylat (Hi-Cross M, hergestellt durch Seiko Chemical Co., Ltd.) als Co-Vernetzer, 0,5 Massenteile Schwefel als Vernetzer und 2 Massenteile organisches Peroxid (PERBUTYL P, hergestellt durch NOF CORPORATION). Das resultierende Gemisch wurde mit dem Mixer geknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung herzustellen. Die resultierende nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wurde in Methylethylketon gelöst, wodurch eine zweite Kautschuklösung zur Ausbildung einer Verstärkungsgewebehaftbeschichtung hergestellt wurde.
Ein Gewebe aus Nylon-6,6-Fasern (Leona 6,6) (Kettfaden: einzelne gedrillte Garne mit einer Feinheit von 44 dtex, Schussfäden: Zwirne mit einer Feinheit von 44 dtex/2) wurde einer RFL-Behandlung unterzogen, bei welcher das Gewebe in eine RFL-Lösung getaucht und erhitzt wurde. Anschließend wurde eine dem Zahnriemenkörper 11 abgewandte Fläche des Gewebes einer Beschichtungsbehandlung unterzogen, bei welcher die Fläche mit der ersten Kautschuklösung beschichtet und getrocknet wurde, wodurch ein Verstärkungsgewebe ausgebildet wurde. Des Weiteren wurde eine dem Zahnriemenkörper 11 zugewandte Fläche des Verstärkungsgewebes einer Beschichtungsbehandlung unterzogen, bei welcher die Fläche mit der zweiten Kautschuklösung beschichtet und getrocknet wurde.
Unter Verwendung des so hergestellten Zugstrangs und des so hergestellten Verstärkungsgewebes wurde ein Zahnriemen mit einer ähnlichen Ausgestaltung wie der des Zahnriemens der vorhergehenden Ausführungsform und mit Zähnen mit einer Teilung von 4,5 mm als Beispiel 1 hergestellt.
Der Zahnriemenkörper war aus einer H-NBR (Zetpol 2001, hergestellt durch Zeon Corporation, gebundener Acrylnitrilanteil: 40 Masse-%, Iodzahl: 8 mg/100 mg, Mooney-Viskosität: 95 ML₁₊₄ (100 °C)) als Kautschukkomponente enthaltenden Kautschukzusammensetzung gebildet.
<Beispiel 2>
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der von Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass die Anzahl der zweiten Drehungen des Zugstrangs 24 pro 10 cm betrug, wurde als Beispiel 2 hergestellt.
<Vergleichsbeispiel 1>
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der von Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass keine Beschichtungsbehandlung mittels der ersten Kautschuklösung durchgeführt wurde und somit keine flächendeckende Kautschukschicht vorgesehen war, wurde als Vergleichsbeispiel 1 hergestellt.
<Vergleichsbeispiel 2>
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der von Beispiel 2 mit der Ausnahme, dass keine Beschichtungsbehandlung mittels der ersten Kautschuklösung durchgeführt wurde und somit keine flächendeckende Kautschukschicht vorgesehen war, wurde als Vergleichsbeispiel 2 hergestellt.
<Vergleichsbeispiel 3>
Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der von Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass anstelle der hochfesten Glasfasern Standardglasfasern (mit einem E-Glas-SiO₂-Anteil von 53 Masse-% und einem Filamentdurchmesser von 9 µm) als Zugstrang eingesetzt wurden, wurde als Vergleichsbeispiel 3 hergestellt.
<Vergleichsbeispiel 4>

Ein Zahnriemen mit der gleichen Ausgestaltung wie der von Vergleichsbeispiel 3 mit der Ausnahme, dass anstelle der Bindemittelbehandlungslösung eine RFL-Lösung zur Behandlung des Zugstrangs eingesetzt wurde, wurde als Vergleichsbeispiel 4 hergestellt. [Tabelle 1]

		Beispiele		Vergleichsbeispiele
		1	2	1	2	3	4
Zugstrang	Glasfasertyp	Hochfest	Hochfest	Hochfest	Hochfest	Standard	Standard
Zugstrang	Anzahl erster Drehungen (Drehungen/10 cm)	32	24	32	24	32	32

Flächendeckende Kautschukschicht?		Ja	Ja	Nein	Nein	Ja	Ja
Riemenfestigkeit	Nicht angetrieben (relativer Wert)	100	150	100	150	79	81
	Nach 0,1 A Stunden (relativer Wert)	92	108	81	99	73	63
	Nach 0,3 A Stunden (relativer Wert)	86	90	74	80	68	56
	Nach 0,5 A Stunden (relativer Wert)	81	83	65	66	64	52
	Nach A Stunden (relativer Wert)	79	78	52	46	63	39

(Testverfahren)
5 zeigt eine Riemenlauftesteinrichtung 30.
Die Riemenlauftesteinrichtung 30 umfasst eine größere Riemenscheibe 31 und eine kleinere Riemenscheibe 32. Die größere Riemenscheibe 31 ist eine Zahnriemenscheibe, die 30 Zähne und einen Teilkreisdurchmesser von 42,97 mm aufweist. Die kleinere Riemenscheibe 32 ist eine Zahnriemenscheibe, die unterhalb der größeren Riemenscheibe 31 vorgesehen ist und 15 Zähne sowie einen Teilkreisdurchmesser von 21,49 mm aufweist. Die kleinere Riemenscheibe 32 ist in einer Ölwanne 33 angeordnet.
Die Zahnriemen B der Beispiele 1 bis 2 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wurden jeweils auf die größere Riemenscheibe 31 und die kleinere Riemenscheibe 32 gespannt. In der Ölwanne 33 wurde nur so viel Öl O aufgenommen, dass das Öl O nicht mit dem Zahnriemen B in Kontakt kommen konnte. Die Temperatur des Öls O wurde auf 140 °C eingestellt und das Öl wurde aufgerührt, so dass sich der Umfang der kleineren Riemenscheibe 32 in einer Ölatmosphäre befand. In diesem Zustand wurde die größere Riemenscheibe 31 mit einer Drehzahl von 6000 U/min betrieben, um den Zahnriemen B als Riemenlauftest für einen festgelegten Zeitraum anzutreiben.
Die Riemenfestigkeit des nicht angetriebenen Zahnriemens B wurde gemessen und die gemessene Riemenfestigkeit durch die Anzahl an Zugsträngen pro Riemenbreite geteilt, um die Riemenfestigkeit pro Zugstrang zu berechnen. Ebenso wurde auch die Riemenfestigkeit pro Zugstrang des Zahnriemens B berechnet, der dem Riemenlauftest für einen vorbestimmten Zeitraum unterzogen wurde. Die Riemenlaufzeit wurde in vier Stufen eingeteilt, nämlich A Stunden als längste Riemenlaufzeit, 0,1 A Stunden, 0,3 A Stunden und 0,5 A Stunden. Für den nicht angetriebenen Riemen nach Beispiel 1 wurde eine Riemenfestigkeit pro Zugstrang von 100 angenommen. Hierbei wurden die Riemenfestigkeit pro Zugstrang des angetriebenen Riemens nach Beispiel 1, die Riemenfestigkeit pro Zugstrang der nicht angetriebenen Riemen nach Beispiel 2 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 und die Riemenfestigkeit pro Zugstrang der angetriebenen Riemen nach Beispiel 2 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 als zu der Riemenfestigkeit pro Zugstrang des nicht angetriebenen Riemens nach Beispiel 1 relative Werte berechnet. Veränderungen der so berechneten Riemenfestigkeit über die Zeit wurden geprüft.
(Testergebnisse)
Tabelle 1 zeigt die Testergebnisse. 6 zeigt Veränderungen eines Verhältnisses zwischen der Riemenlaufzeit und der Riemenfestigkeit pro Zugstrang.
Anhand dieser Ergebnisse zeigt ein Vergleich zwischen Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1, dass es bei dem Riemen nach Beispiel 1, der eine flächendeckende Kautschukschicht umfasst, verglichen mit dem Riemen nach Vergleichsbeispiel 1, der keine flächendeckende Kautschukschicht umfasst, mit geringerer Wahrscheinlichkeit zu einer Abnahme der Festigkeit kommt, wenn die Riemen in der Umgebung eingesetzt werden, in der Öl an dem Riemen haftet. Die gleiche Aussage trifft auf einen Vergleich zwischen Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2 zu. Die Riemen nach Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2 weisen anfängliche Riemenfestigkeiten auf, die 1,5 mal so hoch sind wie die Riemenfestigkeiten der Riemen nach Beispiel 1 bzw. Vergleichsbeispiel 1. Nachdem die Riemen nach Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2 A Stunden lang angetrieben wurden, wurden jedoch Riemenfestigkeiten festgestellt, die im Wesentlichen den Riemenfestigkeiten der Riemen nach Beispiel 1 bzw. Vergleichsbeispiel 1 entsprechen.
Ein Vergleich zwischen Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 3 und 4 zeigt jeweils, dass der Riemen nach Beispiel 1, der hochfeste Glasfasern umfasst, vor und nach dem Antreiben des Riemens verglichen mit den Riemen der Vergleichsbeispiele 3 und 4, die Standardglasfasern umfassen, eine höhere absolute Riemenfestigkeit behält.
Ein Vergleich zwischen den Vergleichsbeispielen 3 und 4 zeigt, dass der Riemen nach Vergleichsbeispiel 3, der einen mit der gleichen Bindemittelbehandlungslösung wie jener aus Beispiel 1 behandelten Zugstrang umfasst, verglichen mit dem Riemen nach Vergleichsbeispiel 4, der einen mit einer RFL-Lösung behandelten Zugstrang umfasst, eine Abnahme der Festigkeit des Riemens verringert, der in der Umgebung eingesetzt wird, in der Öl an dem Riemen haftet.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist auf dem technischen Gebiet eines Zahnriemens einsetzbar.
Bezugszeichenliste

B: Zahnriemen
O: Öl
S: Riemenrohling
S': nicht vernetzter Rohling
T: Riemenzahn
11: Zahnriemenkörper
11': nicht vernetzte Kautschukbahn
11a: Kautschukstreifenabschnitt
11b: Kautschukzahnabschnitt
12: Zugstrang
121: Strang
121a: hochfeste Glasfaser
121b: Bindemittel
13: Verstärkungsgewebe
131: Stoffmaterial
132: flächendeckende Kautschukschicht
14: Zugstranghaftbeschichtung
15: Verstärkungsgewebehaftbeschichtung
20: Riemenformwerkzeug
21: riemenzahnbildende Nut
22: Formtrennpapier
23: Kautschukhülse
30: Riemenlauftesteinrichtung
31: größere Riemenscheibe
32: kleinere Riemenscheibe
33: Ölwanne

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5185749 [0003]

Claims

Zahnriemen, umfassend: einen Zahnriemenkörper aus Kautschuk mit einem endlosen Kautschukstreifenabschnitt und einer Vielzahl von gezahnten Kautschukabschnitten, die in einer Riemenlängsrichtung voneinander beabstandet mit einer Fläche des Kautschukstreifenabschnitts zusammengeschlossen sind; einen in dem Kautschukstreifenabschnitt des Zahnriemenkörpers eingebetteten Zugstrang, der sich so erstreckt, dass er ein Spiralmuster mit einer Teilung in einer Riemenquerrichtung bildet; und ein Verstärkungsgewebe, das eine Fläche des Zahnriemenkörpers bedeckt, an der die gezahnten Kautschukabschnitte ausgebildet sind, wobei der Zugstrang aus einem ein bandartiges Material umfassenden gedrillten Garn¹ gebildet ist, wobei das bandartige Material ein Filamentbündel aus hochfesten Glasfasern umfasst, die durch ein Bindemittel zusammengeschlossen sind, wobei das Bindemittel eine Kautschukkomponente, zumindest eine Maleimidverbindung oder eine Polyisocyanatverbindung und einen pulverförmigen anorganischen Füllstoff enthält, und eine von dem Zahnriemenkörper abgewandte Fläche des Verstärkungsgewebes mit einer flächendeckenden Kautschukschicht aus einer Kautschukzusammensetzung bedeckt ist, die als Hauptbestandteil hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk umfasst.
Zahnriemen nach Anspruch 1, wobei die Kautschukkomponente des Bindemittels hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk umfasst.
Zahnriemen nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Anteil der Maleimidverbindung und/oder der Polyisocyanatverbindung in dem Bindemittel bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente 1 Massenteil bis 40 Massenteile beträgt.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bindemittel sowohl die Maleimidverbindung als auch die Polyisocyanatverbindung enthält.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Anteil des pulverförmigen anorganischen Füllstoffs in dem Bindemittel bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente 0,5 Massenteile bis 20 Massenteile beträgt.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der pulverförmige anorganische Füllstoff des Bindemittels zumindest Ruß oder Siliciumdioxid umfasst.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Bindemittel im Wesentlichen kein Phenolharz enthält.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Menge des an dem Zugstrang haftenden Bindemittels bezogen auf eine Masse der hochfesten Glasfasern 5 Masse-% bis 40 Masse-% beträgt.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das den Zugstrang bildende gedrillte Garn ein Zwirn mit einer Vielzahl von Strängen ist, die jeweils als das bandartige Material ausgebildet sind, das in eine erste Richtung gedrillt ist, wobei die Stränge gesammelt, parallel gelegt und in eine zweite Richtung gedrillt sind, die der ersten Richtung, in welche die Stränge gedrillt sind, entgegengesetzt ist, und wobei der Zugstrang pro 10 cm des Zugstrangs 16 bis 40 Mal in die zweite Richtung gedrillt ist.
Zahnriemen nach Anspruch 9, wobei die Stränge pro 10 cm Strang weniger oft in die erste Richtung gedrillt sind als der Zugstrang pro 10 cm Zugstrang in die zweite Richtung gedrillt ist.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht bildet, Fluorharzpulver enthält.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht bildet, Ruß und Siliciumdioxid enthält.
Zahnriemen nach Anspruch 12, wobei ein Anteil des Siliciumdioxids in der Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht bildet, höher als der Anteil des Rußes ist.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, welche die flächendeckende Kautschukschicht bildet, eine Kautschuklegierung enthält, die hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk mit einem in dem hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk dispergierten Carbonsäure-Metallsalz umfasst.
Zahnriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei eine Verstärkungsgewebehaftschicht aus einer Kautschukzusammensetzung, die eine hydrierten Nitril-Butadien-Kautschuk als Hauptbestandteil enthaltende Kautschukkomponente enthält, zwischen dem Zahnriemenkörper und dem Verstärkungsgewebe vorgesehen ist.