DE112019000546T5

DE112019000546T5 - Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens

Info

Publication number: DE112019000546T5
Application number: DE112019000546.4T
Authority: DE
Inventors: Toshiro Okamoto
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2020-10-08
Also published as: KR20200111798A; KR102199202B1; CN111788064B; CN111788064A; WO2020105286A1; US20200391459A1

Abstract

Eine Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk zur Riemenherstellung wird in einem Riemenformwerkzeug 10 platziert, wobei die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk einen gebogenen Abschnitt 21 aufweist, der nach innen gebogen ist. Ein Raum in der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk wird in einen ersten Raum und einen zweiten Raum unterteilt. Der erste Raum entspricht einem ersten Formstrukturabschnitt 20a der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk, welcher den gebogenen Abschnitt umfasst. Der zweite Raum entspricht einem zweiten Formstrukturabschnitt 20b der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk, welcher ein Abschnitt der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk ausschließlich des ersten Formstrukturabschnitts 20a ist. Eine Expansionseinrichtung 32 wird in dem zweiten Raum 22b expandiert, um den zweiten Formstrukturabschnitt 20b gegen das Riemenformwerkzeug 10 zu pressen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens.
STAND DER TECHNIK
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens wird ein zylindrischer nicht vernetzter Rohling in einem zylindrischen Riemenformwerkzeug platziert, erhitzt und von innen gegen das Riemenformwerkzeug gepresst, wodurch zur Ausbildung eines Riemenrohlings eine Kautschukkomponente vernetzt wird (z. B. Patentdokumente 1 und 2).
ZITIERTE DRUCKSCHRIFTEN
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 6246420
Patentdokument 2: japanisches Patent Nr. 6230756

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens gerichtet. Das Verfahren umfasst: einen ersten Schritt, bei dem eine zylindrische Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk zur Riemenherstellung in einem zylindrischen Riemenformwerkzeug platziert wird, wobei die Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk einen gebogenen Abschnitt aufweist, der nach innen gebogen ist, und ein Raum in der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk in einen ersten Raum und einen zweiten Raum unterteilt wird, wobei der erste Raum einem ersten Formstrukturabschnitt der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk entspricht, welcher den gebogenen Abschnitt umfasst, und der zweite Raum einem zweiten Formstrukturabschnitt der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk entspricht, welcher ein Abschnitt der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk ausschließlich des ersten Formstrukturabschnitts ist; und einen zweiten Schritt, bei dem in dem im ersten Schritt abgeteilten zweiten Raum eine Expansionseinrichtung expandiert wird, so dass die Expansionseinrichtung den zweiten Formstrukturabschnitt gegen das Riemenformwerkzeug presst.
Figurenliste

1A zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines ersten Schritts in einem Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens nach einer Ausführungsform.
1B zeigt eine Querschnittansicht entlang der in 1A gezeigten Linie IB-IB.
2A zeigt eine perspektivische Ansicht, die darstellt, wie ein gebogener Abschnitt einer Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk gebildet wird.
2B zeigt eine perspektivische Ansicht der in ein Riemenformwerkzeug eingesetzten Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk.
2C zeigt eine Darstellung, die veranschaulicht, wie sich die soeben in das Riemenformwerkzeug eingesetzte Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk elastisch rückstellt.
3 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Variante des ersten Schritts in dem Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens nach der Ausführungsform.
4A zeigt eine erste Darstellung zur Veranschaulichung eines zweiten Schritts in dem Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens nach der Ausführungsform.
4B zeigt eine Querschnittansicht entlang der in 4A gezeigten Linie IVB-IVB.
5A zeigt eine zweite Darstellung zur Veranschaulichung des zweiten Schritts in dem Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens nach der Ausführungsform.
5B zeigt eine Querschnittansicht entlang der in 5A gezeigten Linie VB-VB.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stücks eines Flachriemens.
7A zeigt eine erste Darstellung zur Veranschaulichung eines Formschritts in einem Verfahren zur Herstellung des Flachriemens.
7B zeigt eine zweite Darstellung zur Veranschaulichung des Formschritts in dem Verfahren zur Herstellung des Flachriemens.
7C zeigt eine dritte Darstellung zur Veranschaulichung des Formschritts in dem Verfahren zur Herstellung des Flachriemens.
8A zeigt eine Querschnittansicht einer Vernetzungsvorrichtung.
8B zeigt einen Querschnitt eines Abschnitts der Vernetzungsvorrichtung in Vergrößerung.
9A zeigt eine erste Darstellung zur Veranschaulichung eines Vernetzungsschritts in dem Verfahren zur Herstellung des Flachriemens.
9B zeigt eine zweite Darstellung zur Veranschaulichung des Vernetzungsschritts in dem Verfahren zur Herstellung des Flachriemens.
9C zeigt eine dritte Darstellung zur Veranschaulichung des Vernetzungsschritts in dem Verfahren zur Herstellung des Flachriemens.
10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stücks eines Keilrippenriemens.
11 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Formschritts in einem Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens.
12A zeigt eine erste Darstellung zur Veranschaulichung eines Vernetzungsschritts in dem Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens.
12B zeigt eine zweite Darstellung zur Veranschaulichung des Vernetzungsschritts in dem Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens.
12C zeigt eine dritte Darstellung zur Veranschaulichung des Vernetzungsschritts in dem Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens.
13A zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Formschritts in einem Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens nach einer Variante.
13B zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stücks des Keilrippenriemens nach der Variante.
14A zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Formschritts in einem Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens nach einer weiteren Variante.
14B zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stücks des Keilrippenriemens nach der weiteren Variante.
15A zeigt eine erste Darstellung zur Veranschaulichung einer Variante des Formschritts in dem Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens.
15B zeigt eine zweite Darstellung zur Veranschaulichung der Variante des Formschritts in dem Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens.
16A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stücks eines flankenoffenen Keilriemens.
16B zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stücks eines Keilriemens, der eine mit einem Verstärkungsgewebe bedeckte Riemenscheibenanlagefläche aufweist.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens nach einer Ausführungsform umfasst die folgenden Schritte eins und zwei.
In dem ersten Schritt wird, wie in 1A und 1B gezeigt, eine zylindrische Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk zur Riemenherstellung in einem zylindrischen Riemenformwerkzeug 10 platziert, wobei die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk einen gebogenen Abschnitt 21 aufweist, der nach innen gebogen ist. Des Weiteren wird ein Raum in der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in einen ersten Raum 22a und einen zweiten Raum 22b unterteilt. Der erste Raum 22a entspricht einem ersten Formstrukturabschnitt 20a der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk, welcher den gebogenen Abschnitt 21 umfasst. Der zweite Raum 22b entspricht einem zweiten Formstrukturabschnitt 20b der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk, der ein Abschnitt der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk ausschließlich des ersten Formstrukturabschnitts 20a ist.
Das Riemenformwerkzeug 10 stellt lediglich ein Beispiel dar und ist in einer bevorzugten Ausführungsform als ein zylindrisches Formwerkzeug ausgebildet. Das Riemenformwerkzeug 10 wird in Abhängigkeit von der Art eines herzustellenden Kraftübertragungsriemens ausgewählt. Soll ein Flachriemen hergestellt werden, wird insbesondere ein Riemenformwerkzeug 10 mit einer glatten Innenumfangsfläche verwendet. Soll ein Keilriemen oder ein Keilrippenriemen hergestellt werden, wird ein Riemenformwerkzeug 10 eingesetzt, das an seiner Innenumfangsfläche sich in einer Umfangsrichtung erstreckende Nuten aufweist, die in einer axialen Richtung benachbart zueinander angeordnet sind. Soll ein Zahnriemen hergestellt werden, wird ein Riemenformwerkzeug 10 verwendet, das an seiner Innenumfangsfläche sich in der axialen Richtung erstreckende Nuten aufweist, die in der Umfangsrichtung beabstandet sind. Die Innenumfangslänge des Riemenformwerkzeugs 10 entspricht der Größe des herzustellenden Kraftübertragungsriemens und beträgt zum Beispiel 500 mm bis 3000 mm. Unter der Innenumfangslänge des Riemenformwerkzeugs 10 ist hierbei die Länge des Umfangs eines Kreises zu verstehen, dessen Durchmesser dem maximalen Innendurchmesser des Riemenformwerkzeugs 10 entspricht.
Die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk kann ein nicht vernetzter Rohling sein, der Folgendes umfasst: einen zylindrischen Formstrukturkörper aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung; einen Zugstrang, der sich so erstreckt, dass er ein spiralförmiges Muster mit Abständen in einer axialen Richtung des Formstrukturkörpers bildet, und in dem Formstrukturkörper eingebettet ist; und bei Bedarf ein Verstärkungsgewebe, das auf einer Außenumfangsfläche und/oder einer Innenumfangsfläche des Formstrukturkörpers angeordnet ist. Alternativ kann die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk ein Rohlingsbestandteil sein, der einen Abschnitt des nicht vernetzten Rohlings bildet. Die Außenumfangslänge der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk ist etwas kürzer als die Innenumfangslänge des Riemenformwerkzeugs 10. Unter der Außenumfangslänge der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk ist hierbei die die Länge des Umfangs eine Kreises zu verstehen, der einen dem maximalen Außendurchmesser eines axial betrachtet durch die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk definierten Kreises entsprechenden Durchmesser aufweist.
Die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk wird in Abhängigkeit von der Art des herzustellenden Kraftübertragungsriemens ausgebildet. Soll ein Flachriemen hergestellt werden, wird insbesondere eine Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk mit einer glatten Außenumfangsfläche ausgebildet. Soll ein Keilriemen oder ein Keilrippenriemen hergestellt werden, wird eine Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk ausgebildet, die an ihrer Außenumfangsfläche Grate aufweist, die jeweils den Nuten des Riemenformwerkzeugs 10 entsprechen. Die Grate erstrecken sich in einer Umfangsrichtung der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk und sind in einer axialen Richtung der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk benachbart zueinander angeordnet. Soll ein Zahnriemen hergestellt werden, wird eine Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk ausgebildet, die an ihrer Außenumfangsfläche Grate aufweist, die jeweils den Nuten des Riemenformwerkzeugs 10 entsprechen. Die Grate erstrecken sich in der axialen Richtung und sind in der Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordnet.
Um die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in dem Riemenformwerkzeug 10 zu platzieren, wird die zylindrische Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk zunächst, wie in 2A gezeigt, mit einem herzförmigen Querschnitt ausgebildet, so dass die zylindrische Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk einen gebogenen Abschnitt 21 aufweist, der längs der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk nach innen gebogen ist. Wie 2B zeigt, wird die den herzförmigen Querschnitt aufweisende Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk als Nächstes in das Riemenformwerkzeug 10 eingesetzt, ohne dass ihre Form verändert wird. Unmittelbar nach dem Einsetzen in das Riemenformwerkzeug 10 lässt der Biegungsgrad des gebogenen Abschnitts 21 aufgrund der elastischen Rückstellung des gebogenen Abschnitts 21, wie in 2C gezeigt, nach. Der restliche Teil der in das Riemenformwerkzeug 10 eingesetzten Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk außerhalb des gebogenen Abschnitts 21 umfasst einen Abschnitt, der an der Innenumfangsfläche des Riemenformwerkzeugs 10 zur Anlage kommt, und einen Abschnitt, der von der Innenumfangsfläche des Riemenformwerkzeugs 10 beabstandet ist, wenn sich die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk entlang des Innenumfangs des Riemenformwerkzeugs 10 befindet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform unterteilt eine in das Riemenformwerkzeug 10 eingesetzte Trenneinrichtung 31 den Raum in der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in den ersten Raum 22a und den zweiten Raum 22b. Die Trenneinrichtung 31 stellt lediglich ein Beispiel dar und ist bei einer bevorzugten Ausführungsform als flache Platteneinrichtung ausgebildet. Zur leichteren Einsetzbarkeit der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in das Riemenformwerkzeug 10 wird die Trenneinrichtung 31 bei einer bevorzugten Ausführungsform nach dem Einsetzen der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in das Riemenformwerkzeug 10 und dem Positionieren derselben in das Riemenformwerkzeug 10 eingesetzt. Die Trenneinrichtung 31 kann aber auch vor dem Einsetzen der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in das Riemenformwerkzeug 10 eingesetzt werden. In dem Fall wird die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in das Riemenformwerkzeug 10 eingesetzt, in dem die Trenneinrichtung 31 bereits platziert wurde. Alternativ können die Trenneinrichtung 31 und die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk gleichzeitig in das Riemenformwerkzeug 10 eingesetzt werden.
Zur an späterer Stelle beschriebenen Platzierung der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk entlang des gesamten Innenumfangs des Riemenformwerkzeugs 10 unterteilt die Trenneinrichtung 31 den Raum in der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk bei einer bevorzugten Ausführungsform derart in den ersten Raum 22a und den zweiten Raum 22b, dass die Länge des ersten Formstrukturabschnitts 20a der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk kürzer als oder ebenso lang wie die Länge des zweiten Formstrukturabschnitts 20b der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk ist. Insbesondere wird die Trenneinrichtung 31 bei einer bevorzugten Ausführungsform so positioniert, dass die Länge des dem ersten Raum 22a entsprechenden ersten Formstrukturabschnitts 20a, wie in 1A und 1B gezeigt, der Länge des dem zweiten Raum 22b entsprechenden zweiten Formstrukturabschnitts 20b entspricht, oder so, dass die Länge des ersten Formstrukturabschnitts 20a, wie in 3 gezeigt, kürzer als die Länge des zweiten Formstrukturabschnitts 20b ist. Um eine Beschädigung der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk zu verhindern, wird die Trenneinrichtung 31 bei einer bevorzugten Ausführungsform so positioniert, dass sie nicht an der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk anliegt, also so, dass der erste Raum 22a und der zweite Raum 22b miteinander in Verbindung stehen. Wenn die Trenneinrichtung 31 in Form einer flachen Platte ausgebildet ist, beträgt der Abstand zwischen einem seitlichen Ende der in Form einer flache Platten ausgebildeten Trenneinrichtung 31 und der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk zum Beispiel 1 mm bis 5 mm.
In dem zweiten Schritt wird eine Expansionseinrichtung 32 in dem zweiten Raum 22b platziert, wie 4A und 4B zeigen. Die Expansionseinrichtung 32 wird expandiert, um den zweiten Formstrukturabschnitt 20b gegen das Riemenformwerkzeug 10 zu pressen, wie 5A und 5B zeigen.
Die Expansionseinrichtung 32 stellt lediglich ein Beispiel dar und ist bei einer bevorzugten Ausführungsform als eine Balloneinrichtung aus Kautschuk ausgebildet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zum Einsetzen der Expansionseinrichtung 32 in das Riemenformwerkzeug 10 zunächst die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk und die Trenneinrichtung 31 in das Riemenformwerkzeug 10 eingesetzt und anschließend die Expansionseinrichtung 32 in den durch die Trenneinrichtung 31 definierten zweiten Raum 22b im Inneren der in dem Riemenformwerkzeug 10 platzierten Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk eingesetzt.
Wenn die Expansionseinrichtung 32 in dem zweiten Raum 22b expandiert ist, nimmt sie den gesamten zweiten Raum 22b ein und kommt an der Innenseite des zweiten Formstrukturabschnitts 20b zur Anlage, um den zweiten Formstrukturabschnitt 20b gegen das Riemenformwerkzeug 10 zu pressen. Dadurch kann der zweite Formstrukturabschnitt 20b eng an dem Riemenformwerkzeug 10 anliegen, wodurch der Abstand zwischen ihnen verringert oder beseitigt wird. In dem ersten Raum 22a nimmt der Abstand zwischen dem Riemenformwerkzeug 10 und dem ersten Formstrukturabschnitt 20a hingegen zu, und der gebogene Abschnitt 21 wird von beiden Seiten mit Zug beaufschlagt, so dass er sich nach außen dehnt und sich dadurch elastisch rückstellt. Der zuvor den gebogenen Abschnitt 21 bildende Abschnitt verläuft somit nunmehr entlang des Innenumfangs des Riemenformwerkzeugs 10, und die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk ist nun entlang des gesamten Innenumfangs des Riemenformwerkzeugs 10 angeordnet.
Beim Platzieren eines zylindrischen nicht vernetzten Rohlings in einem zylindrischen Riemenformwerkzeug wird der nicht vernetzte Rohling während des Einsetzens in das Riemenformwerkzeug nach innen gebogen, so dass er einen herzförmigen Querschnitt aufweist, wenn die Innenumfangslänge des Riemenformwerkzeugs ausreichend länger ist als die Außenumfangslänge des nicht vernetzten Rohlings. Dieser gebogene Abschnitt stellt sich elastisch zurück, und der nicht vernetzte Rohling ist entlang des gesamten Innenumfangs des Riemenformwerkzeugs angeordnet. Wenn der Unterschied zwischen der Innenumfangslänge des Riemenformwerkzeugs und der Außenumfangslänge des nicht vernetzten Rohlings gering ist, stellt sich der gebogene Abschnitt selbst dann, wenn der nicht vernetzte Rohling, der so gebogen ist, dass er den herzförmigen Querschnitt aufweist, in das Riemenformwerkzeug eingesetzt wird, nicht ausreichend elastisch zurück, so dass der nicht vernetzte Rohling nicht entlang des gesamten Innenumfangs des Riemenformwerkzeugs angeordnet ist.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens nach der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann sich der gebogene Abschnitt 21 jedoch elastisch zurückstellen und die zylindrische Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk entlang des gesamten Innenumfangs des zylindrischen Riemenformwerkzeugs 10 angeordnet werden, selbst wenn der Unterschied zwischen der Innenumfangslänge des Riemenformwerkzeugs 10 und der Außenumfangslänge der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk gering ist. Dies wird erzielt durch: Platzieren der zylindrischen Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk zur Riemenherstellung in dem zylindrischen Riemenformwerkzeug 10, wobei die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk den gebogenen Abschnitt 21 aufweist, der nach innen gebogen ist; Unterteilen des Raums in der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in den ersten Raum 22a, welcher dem ersten Formstrukturabschnitt 20a der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk entspricht, wobei der erste Formstrukturabschnitt 20a den gebogenen Abschnitt 21 umfasst, und den zweiten Raum 22b, welcher dem zweiten Formstrukturabschnitt 20b der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk entspricht, welcher ein Abschnitt ausschließlich des ersten Formstrukturabschnitts 20a ist; und Expandieren der Expansionseinrichtung 32 in dem zweiten Raum 22b, so dass die Expansionseinrichtung 32 den zweiten Formstrukturabschnitt 20b gegen das Riemenformwerkzeug 10 presst.
Die elastische Rückstellung des gebogenen Abschnitts 21 ist gehemmt, wenn der Unterschied zwischen der Innenumfangslänge des Riemenformwerkzeugs 10 und der Außenumfangslänge der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk gering ist. Solche Vorteile sind somit dann besonders bedeutsam, wenn der Unterschied zwischen der Innenumfangslänge des Riemenformwerkzeugs 10 und der Außenumfangslänge der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk höchstens 0,5 % der Außenumfangslänge der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk beträgt.
Des Weiteren ist die elastische Rückstellung des gebogenen Abschnitts 21 gehemmt, wenn die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk eine hohe Steifigkeit aufweist. Solche Vorteile sind somit besonders dann bedeutsam, wenn die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk ein nicht vernetzter Rohling ist, der einen zylindrischen Formstrukturkörper aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung und einen Zugstrang aus Aramidfasern umfasst, wobei sich der Zugstrang so erstreckt, dass er ein spiralförmiges Muster mit Abständen in einer axialen Richtung bildet, und in dem Formstrukturkörper eingebettet ist.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens nach der Ausführungsform wird die Expansionseinrichtung 32 anschließend zusammengezogen und zusammen mit der Trenneinrichtung 31 aus dem Riemenformwerkzeug 10 entnommen. Dann wird der nicht vernetzte Rohling, umfassend die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk, die in dem Riemenformwerkzeug 10 platziert ist, erhitzt und gegen das Riemenformwerkzeug 10 gepresst, wodurch die nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung vernetzt wird, so dass die resultierende Kautschukzusammensetzung zur Ausbildung eines zylindrischen Riemenrohlings mit einem Zugstrang und einem Verstärkungsgewebe vereint ist. Dieser Riemenrohling wird in ringförmige Stücke vorbestimmter Breite geschnitten, um einen Kraftübertragungsriemen zu erhalten.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur jeweiligen Herstellung eines Flachriemens und eines Keilrippenriemens mittels des Verfahrens zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens nach der Ausführungsform eigens beschrieben.
(Verfahren zur Herstellung eines Flachriemens)
6 zeigt einen Flachriemen B. Der Flachriemen B umfasst einen Kautschukriemenkörper 40 mit einer Presskautschukschicht 41, die einen in der Dickenrichtung inneren Abschnitt bildet, eine Dehnkautschukschicht 42, die einen äußeren Abschnitt bildet, und eine Haftkautschukschicht 43, die zwischen der Presskautschukschicht 41 und der Dehnkautschukschicht 42 vorgesehen ist. Ein Zugstrang 44 ist in einem in der Dickenrichtung mittleren Abschnitt der Haftkautschukschicht 43 eingebettet. Der Zugstrang 44 bildet in der Haftkautschukschicht 43 ein spiralförmiges Muster mit Abständen in der Querrichtung.
Die Presskautschukschicht 41, die Dehnkautschukschicht 42 und die Haftkautschukschicht 43 sind aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet, die durch Erhitzen und Pressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung hergestellt wird, die durch Kneten eines Gemischs aus einer Kautschukkomponente und verschiedenen Zusatzstoffen hergestellt wird.
Beispiele für die Kautschukkomponente umfassen Ethylen-α-Olefin-Elastomer (wie z. B. EPDM und EPR), Chloropren-Kautschuk (CR), chlorsulfonierten Polyethylen-Kautschuk (CSM) und hydrierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (H-NBR). Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Kautschukkomponente eine dieser Substanzen oder ein Gemisch aus mindestens zwei dieser Substanzen. Beispiele für die Zusatzstoffe umfassen ein Verstärkungsmaterial (wie z. B. Ruß), einen Füllstoff, einen Weichmacher, einen Verarbeitungshilfsstoff, einen Vernetzer, einen Co-Vernetzer, einen Vulkanisationsbeschleuniger, einen Vulkanisationsbeschleunigerhilfsstoff und ein Antioxidans. Der Zugstrang 44 ist aus einem Zwirn aus Fasern, wie z. B. Polyesterfasein, Polyethylennaphthalatfasern, Aramidfasern und Vinalonfasern gebildet. Der Zugstrang 44 wurde einer Haftbehandlung unterzogen, damit er an der Haftkautschukschicht 43 des Riemenkörpers 40 haftet.
Ein Verfahren zur Herstellung des Flachriemens B umfasst einen Komponentenherstellungsschritt, einen Formschritt, einen Vernetzungsschritt und einen abschließenden Schritt.
<Komponentenherstellungsschritt>
Bei dem Komponentenherstellungsschritt werden eine Presskautschukbahn 41', welche eine Presskautschukschicht 41 bilden soll, eine Dehnkautschukbahn 42', welche eine Dehnkautschukschicht 42 bilden soll, eine Haftkautschukbahn 43', welche eine Haftkautschukschicht 43 bilden soll, und ein Zugstrang 44' hergestellt.
Eine Kautschukkomponente und Zusatzstoffe werden mittels einer Knetmaschine, wie z. B. eines Kneters oder eines Banbury-Mischers miteinander verknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung herzustellen. Die nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird nach einem Kalanderformverfahren oder dergleichen zu Bahnen, nämlich der Presskautschukbahn 41', der Dehnkautschukbahn 42' und der Haftkautschukbahn 43' geformt.
Ein Zwirn, der einen Zugstrang 44 bilden soll, wird einer Haftbehandlung, bei welcher der Zwirn in einer wässrigen RFL-Lösung getränkt und erhitzt wird, und/oder einer Haftbehandlung, bei welcher der Zwirn in einer Kautschuklösung getränkt und getrocknet wird, unterzogen. Der Zwirn kann vor diesen Haftbehandlungen einer Grundbehandlung unterzogen werden, bei welcher der Zwirn in einer Epoxidharzlösung oder einer Isocyanatharzlösung getränkt und erhitzt wird.
<Formschritt>
In dem Formschritt wird zunächst eine zylindrische Formspindel 51 derart drehbar auf einer Welle einer nicht dargestellten Formmaschine gelagert, dass sich die Achse der Formspindel 51 in horizontaler Richtung erstreckt. Wie 7A zeigt, werden die Dehnkautschukbahn 42' und die Haftkautschukbahn 43' nacheinander auf die Formspindel 51 gewickelt, um eine Schichtstruktur auszubilden.
Wie 7B zeigt, wird anschließend der Zugstrang 44' spiralförmig um die Haftkautschukbahn 43' gewunden. Dann wird eine weitere Haftkautschukbahn 43' über den gewundenen Zugstrang 44' gewickelt, um eine weitere Schichtstruktur auszubilden, die mittels einer Walze 52 gepresst wird. Hierbei fließt der Kautschuk und tritt zwischen Windungen des Zugstrangs 44' ein, wodurch der Zugstrang 44' zwischen den beiden Haftkautschukbahnen 43' eingebettet wird.
Wie 7C zeigt, wird dann die Presskautschukbahn 41' auf die Haftkautschukbahn 43' gewickelt, wodurch ein nicht vernetzter Rohling S' ausgebildet wird. Der so hergestellte nicht vernetzte Rohling S' weist eine glatte Außenumfangsfläche auf.
Die Presskautschukbahn 41', die Dehnkautschukbahn 42' und die Haftkautschukbahn 43' werden mittels eines Ultraschallschneiders, einer pneumatischen Schere oder dergleichen geschnitten und die beiden Schnittenden überlappend miteinander verbunden.
<Vernetzungsschritt>
8A und 8B stellen eine Vernetzungsvorrichtung 60 zur Verwendung in einem Vernetzungsschritt dar. Die Vernetzungsvorrichtung 60 umfasst eine Basis 61, eine auf der Basis 61 stehende säulenförmige Expansionstrommel 62 und ein außerhalb der Expansionstrommel 62 vorgesehenes zylindrisches Riemenformwerkzeug 10.
Die Expansionstrommel 62 umfasst einen hohlsäulenförmigen Trommelkörper 62a und eine zylindrische Expansionshülse 62b aus Kautschuk, die von außen über den Außenumfang des Trommelkörpers 62a gestülpt ist. Der Trommelkörper 62a weist in seiner Umfangswand eine große Anzahl Luftlöcher 62c auf, die mit dem Innenraum in Verbindung stehen. Ein Raum zwischen der Expansionshülse 62b und dem Trommelkörper 62a ist durch Befestigungsringe 63 und 64 an beiden Enden der Expansionshülse 62b und des Trommelkörpers 62a abgedichtet. Die Vernetzungsvorrichtung 60 umfasst eine nicht dargestellte Druckbeaufschlagungseinrichtung zur Aufbringung eines Drucks durch Einbringen von Hochdruckluft in den Trommelkörper 62a. Die durch die Druckbeaufschlagungseinrichtung in den Trommelkörper 62a eingebrachte Hochdruckluft durchquert die Luftlöcher 62c und tritt in den Raum zwischen dem Trommelkörper 62a und der Expansionshülse 62b ein, wodurch sie die Expansionshülse 62b radial nach außen aufbläht.
Das Riemenformwerkzeug 10 ist an der Basis 61 befestigbar und von der Basis 61 lösbar. Das Riemenformwerkzeug 10 ist derart an der Basis 61 befestigt, dass das Riemenformwerkzeug 10 und die Expansionstrommel 62 konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei zwischen ihnen ein Zwischenraum ausgebildet ist. Das Riemenformwerkzeug 10 weist eine glatte Innenumfangsfläche auf. Die Vernetzungsvorrichtung 60 umfasst eine nicht dargestellte Heizeinrichtung und eine nicht dargestellte Kühleinrichtung für das Riemenformwerkzeug 10, so dass die Temperatur des Riemenformwerkzeugs 10 mittels der Heizeinrichtung und der Kühleinrichtung steuerbar ist.
In dem Vernetzungsschritt wird der nicht vernetzte Rohling S' von der Formspindel 51 genommen und dann entlang des gesamten Innenumfangs des Riemenformwerkzeugs 10 platziert, das zuvor von der Basis 61 der Vernetzungsvorrichtung 60 gelöst wurde. Hierbei wird der nicht vernetzte Rohling S' als Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk verwendet. Wie 1A und 1B bis 5A und 5B zeigen, wird die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in dem Riemenformwerkzeug 10 platziert, wobei die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk den gebogenen Abschnitt 21 aufweist, der nach innen gebogen ist. Des Weiteren wird der Raum in der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in den ersten Raum 22a und den zweiten Raum 22b unterteilt. Der erste Raum 22a entspricht dem ersten Formstrukturabschnitt 20a der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk, welcher den gebogenen Abschnitt 21 umfasst. Der zweite Raum 22b entspricht dem zweiten Formstrukturabschnitt 20b der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk, der ein Abschnitt der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk ausschließlich des ersten Formstrukturabschnitts 20a ist. Die Expansionseinrichtung 32 wird in dem zweiten Raum 22b expandiert, so dass die Expansionseinrichtung 32 den zweiten Formstrukturabschnitt 20b gegen das Riemenformwerkzeug 10 presst und die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk entlang des gesamten Innenumfangs des Riemenformwerkzeugs 10 angeordnet ist.
Nachdem die Expansionseinrichtung 32 zusammengezogen und zusammen mit der Trenneinrichtung 31 aus dem Riemenformwerkzeug 10 entnommen wurde, wird das Riemenformwerkzeug 10, in das der nicht vernetzte Rohling S' eingesetzt wurde, derart an der Basis 61 befestigt, dass das Riemenformwerkzeug 10 die Expansionstrommel 62, wie in 9A gezeigt, bedeckt.
Wie 9B zeigt, wird die Temperatur des Riemenformwerkzeugs 10 mittels der Heizeinrichtung erhöht und durch die Druckbeaufschlagungseinrichtung Hochdruckluft in den Trommelkörper 62a der Expansionstrommel 62 eingebracht, um die Expansionshülse 62b radial nach außen zu expandieren. Dieser Zustand wird für einen vorbestimmten Zeitraum aufrechterhalten. Hierbei wird der nicht vernetzte Rohling S' durch das Riemenformwerkzeug 10 erhitzt und durch die Expansionshülse 62b gegen das Riemenformwerkzeug 10 gepresst. Die Kautschukkomponenten, die in der Presskautschukbahn 41', der Dehnkautschukbahn 42' und der Haftkautschukbahn 43' enthalten sind, welche von dem nicht vernetzten Rohling S' umfasst sind, werden vernetzt und miteinander verfügt. Dadurch wird eine durchgehende Struktur von Riemenkörpern 40 für eine Vielzahl von Flachriemen B hergestellt. Die Kautschukkomponenten haften an dem Zugstrang 44' und werden mit diesem vereint. So wird schließlich ein zylindrischer Riemenrohling S ausgebildet, wie 9C zeigt.
<Abschließender Schritt>
In einem abschließenden Schritt wird der durch die Druckbeaufschlagungseinrichtung aufgebrachte Druck aus dem Trommelkörper 62a abgelassen. Nachdem das Riemenformwerkzeug 10 durch die Kühleinrichtung gekühlt wurde, wird das Riemenformwerkzeug 10 von der Basis 61 gelöst und der Riemenrohling S, der in dem Riemenformwerkzeug 10 ausgebildet wurde, aus dem Riemenformwerkzeug 10 entnommen. Der aus dem Riemenformwerkzeug 10 entnommene Riemenrohling S wird in ringförmige Stücke von vorbestimmter Breite geschnitten. Die Stücke werden jeweils auf links gedreht, wodurch man den Flachriemen B erhält.
(Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens)
10 stellt einen Keilrippenriemen B dar. Wie der Flachriemen B umfasst auch der Keilrippenriemen B einen Riemenkörper 40 aus Kautschuk, der eine Presskautschukschicht 41, eine Dehnkautschukschicht 42 und eine Haftkautschukschicht 43 umfasst. In einem in der Dickenrichtung mittleren Abschnitt der Haftkautschukschicht 43 des Riemenkörpers 40 ist ein Zugstrang 44 eingebettet. Die Presskautschukschicht 41 ist mit einer Vielzahl keilförmiger Rippen 45 versehen, die als sich in der Riemenlängsrichtung erstreckende Grate ausgebildet sind. Die Kautschukzusammensetzungen, welche die Presskautschukschicht 41, die Dehnkautschukschicht 42 bzw. die Haftkautschukschicht 43 bilden, sind die gleichen wie bei dem Flachriemen B. Die Kautschukzusammensetzung, welche die Presskautschukschicht 41 bildet, kann jedoch einen Oberflächentexturmodifizierer, wie z. B. Kurzfasern, Fluorkunststoffpulver, Polyethylenharzpulver, Hohlpartikel oder einen Schaumbildner enthalten. Der den Zugstrang 44 bildende Zwirn ist der gleiche wie bei dem Flachriemen B.
Ein Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens B umfasst einen Komponentenherstellungsschritt, einen Formschritt, einen Vernetzungsschritt und einen abschließenden Schritt.
<Komponentenherstellungsschritt>
Bei dem Komponentenherstellungsschritt werden eine Presskautschukbahn 41', welche eine Presskautschukschicht 41 bilden soll, eine Dehnkautschukbahn 42', welche eine Dehnkautschukschicht 42 bilden soll, eine Haftkautschukbahn 43', welche eine Haftkautschukschicht 43 bilden soll, und ein Zugstrang 44' hergestellt.
Ein Extruder wird eingesetzt, um eine Kautschukkomponente und Zusatzstoffe miteinander zu verkneten und durch Extrusion die Presskautschukbahn 41' herzustellen, die an einer ihrer Oberflächen eine Vielzahl von keilförmige Rippen bildenden Abschnitten 45' aufweist, welche sich geradlinig in der Extrusionsrichtung erstreckende Grate sind und parallel zueinander benachbart angeordnet sind. Ein Verfahren zur Herstellung einer Presskautschukbahn 41' mit einer solchen Ausgestaltung ist auch in den Patentdokumenten 1 und 2 offenbart.
Eine Kautschukkomponente und Zusatzstoffe werden mittels einer Knetmaschine, wie z. B. eines Kneters oder eines Banbury-Mischers miteinander verknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zu erhalten. Die nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird nach einem Kalanderformverfahren oder dergleichen zu Bahnen, nämlich der Dehnkautschukbahn 42' und der Haftkautschukbahn 43' geformt.
Des Weiteren wird ein Zwirn, der einen Zugstrang 44 bilden soll, einer Haftbehandlung, bei welcher der Zwirn in einer wässrigen RFL-Lösung getränkt und erhitzt wird, und/oder einer Haftbehandlung, bei welcher der Zwirn in Kautschuklösung getränkt und getrocknet wird, unterzogen. Der Zwirn kann vor diesen Haftbehandlungen einer Grundbehandlung unterzogen werden, bei welcher der Zwirn in einer Epoxidharzlösung oder einer Isocyanatharzlösung getränkt und erhitzt wird.
<Formschritt>
In dem Formschritt wird zunächst eine zylindrische Formspindel 51 derart drehbar auf einer Welle einer nicht dargestellten Formmaschine gelagert, dass sich die Achse der Formspindel 51 in horizontaler Richtung erstreckt. Wie bei dem Flachriemen B werden die Dehnkautschukbahn 42' und die Haftkautschukbahn 43' nacheinander auf die Formspindel 51 gewickelt, um eine Schichtstruktur auszubilden.
Anschließend wird der Zugstrang 44' spiralförmig um die Haftkautschukbahn 43' gewunden. Dann wird eine weitere Haftkautschukbahn 43' über den gewundenen Zugstrang 44' gewickelt, um eine weitere Schichtstruktur auszubilden, die mittels einer Walze gepresst wird. Hierbei fließt der Kautschuk und tritt zwischen Windungen des Zugstrangs 44' ein, wodurch der Zugstrang 44' zwischen den beiden Haftkautschukbahnen 43' eingebettet wird.
Dann wird die Presskautschukbahn 41', wie in 11 gezeigt, derart um die Haftkautschukbahn 43' gewickelt, dass die keilförmige Rippen bildenden Abschnitte 45' nach außen gewandt sind und sich in der Umfangsrichtung erstrecken, wodurch ein nicht vernetzter Rohling S' ausgebildet wird. Der so hergestellte nicht vernetzte Rohling S' weist an seiner Außenumfangsfläche eine Vielzahl von keilförmige Rippen bildenden Abschnitten 45' auf, die sich in der Umfangsrichtung erstreckende Grate sind und parallel zueinander benachbart angeordnet sind.
Die Presskautschukbahn 41', die Dehnkautschukbahn 42' und die Haftkautschukbahn 43' werden mittels eines Ultraschallschneiders, einer pneumatischen Schere oder dergleichen geschnitten und die beiden Schnittenden überlappend miteinander verbunden.
<Vernetzungsschritt>
Eine Vernetzungsvorrichtung 60 zur Herstellung des Keilrippenriemens B weist mit der Ausnahme, dass die Innenumfangsfläche des Riemenformwerkzeugs 10 eine Vielzahl von keilförmige Rippen formende Nuten 11 aufweist, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken und einander in der axialen Richtung benachbart angeordnet sind, die gleiche Ausgestaltung wie die Vernetzungsvorrichtung 60 zur Herstellung des Flachriemens B auf.
In dem Vernetzungsschritt wird der nicht vernetzte Rohling S' von der Formspindel 51 genommen und dann entlang des gesamten Innenumfangs des Riemenformwerkzeugs 10 platziert, das zuvor von der Basis 61 der Vernetzungsvorrichtung 60 gelöst wurde. Hierbei wird der nicht vernetzte Rohling S' als Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk verwendet. Wie 1A und 1B bis 5A und 5B zeigen, wird die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in dem Riemenformwerkzeug 10 platziert, wobei die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk den gebogenen Abschnitt 21 aufweist, der nach innen gebogen ist. Des Weiteren wird der Raum in der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in den ersten Raum 22a und den zweiten Raum 22b unterteilt. Der erste Raum 22a entspricht dem ersten Formstrukturabschnitt 20a der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk, welcher den gebogenen Abschnitt 21 umfasst. Der zweite Raum 22b entspricht dem zweiten Formstrukturabschnitt 20b der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk, der ein Abschnitt der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk ausschließlich des ersten Formstrukturabschnitts 20a ist. Die Expansionseinrichtung 32 wird in dem zweiten Raum 22b expandiert, so dass die Expansionseinrichtung 32 den zweiten Formstrukturabschnitt 20b gegen das Riemenformwerkzeug 10 presst und die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk entlang des gesamten Innenumfangs des Riemenformwerkzeugs 10 angeordnet ist. Die keilförmige Rippen bildenden Abschnitte 45' der Außenumfangsfläche des nicht vernetzte Rohlings S' werden jeweils in eine zugeordnete keilförmige Rippen formende Nut 11 an der Innenumfangsfläche des Riemenformwerkzeugs 10 bewegt oder eingesetzt.
Nachdem die Expansionseinrichtung 32 zusammengezogen und zusammen mit der Trenneinrichtung 31 aus dem Riemenformwerkzeug 10 entnommen wurde, wird das Riemenformwerkzeug 10, in das der nicht vernetzte Rohling S' eingesetzt wurde, derart an der Basis 61 befestigt, dass das Riemenformwerkzeug 10 die Expansionstrommel 62, wie in 12A gezeigt, bedeckt.
Wie 12B zeigt, wird die Temperatur des Riemenformwerkzeugs 10 mittels der Heizeinrichtung erhöht und durch die Druckbeaufschlagungseinrichtung Hochdruckluft in den Trommelkörper 62a der Expansionstrommel 62 eingebracht, um die Expansionshülse 62b radial nach außen zu expandieren. Dieser Zustand wird für einen vorbestimmten Zeitraum aufrechterhalten. Hierbei wird der nicht vernetzte Rohling S' durch das Riemenformwerkzeug 10 erhitzt und durch die Expansionshülse 62b gegen das Riemenformwerkzeug 10 gepresst. Die Kautschukkomponenten, die in der Presskautschukbahn 41', der Dehnkautschukbahn 42' und der Haftkautschukbahn 43' enthalten sind, welche von dem nicht vernetzten Rohling S' umfasst sind, werden vernetzt und miteinander verfügt. Dadurch wird eine durchgehende Struktur von Riemenkörpern 40 für eine Vielzahl von Keilrippenriemen B hergestellt. Die Kautschukkomponenten haften an dem Zugstrang 44' und sind mit diesem vereint. So wird schließlich ein zylindrischer Riemenrohling S ausgebildet, wie 12C zeigt.
<Abschließender Schritt>
In einem abschließenden Schritt wird der durch die Druckbeaufschlagungseinrichtung aufgebrachte Druck aus dem Trommelkörper 62a abgelassen. Nachdem das Riemenformwerkzeug 10 durch die Kühleinrichtung gekühlt wurde, wird das Riemenformwerkzeug 10 von der Basis 61 gelöst und der Riemenrohling S, der in dem Riemenformwerkzeug 10 ausgebildet wurde, aus dem Riemenformwerkzeug 10 entnommen. Der aus dem Riemenformwerkzeug 10 entnommene Riemenrohling S wird in ringförmige Stücke geschnitten, so dass ein ringförmiges Stück jeweils einer vorbestimmten Anzahl von keilförmige Rippen bildenden Abschnitten 45' entspricht. Die Stücke werden jeweils auf links gedreht, wodurch man den Keilrippenriemen B erhält.
Wenn, wie in ein 13A gezeigt, ein Verstärkungsgewebe 46', das einer Haftbehandlung unterzogen wurde, entlang der Oberflächen der keilförmige Rippen bildenden Abschnitte 45' um die Presskautschukbahn 41' gewickelt wird, um einen nicht vernetzten Rohling S' zu bilden, ist, wie in 13B gezeigt, ein Keilrippenriemen B herstellbar, der keilförmige Rippen 45 aufweist, deren Oberfläche mit einem Verstärkungsgewebe 46 bedeckt ist.
Wenn, wie in 14A gezeigt, eine Oberflächenkautschukbahn 47' aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, die sich von jener der Presskautschukbahn 41' unterscheidet, entlang der Oberflächen der keilförmige Rippen bildenden Abschnitte 45' um die Presskautschukbahn 41' gewickelt wird, um einen nicht vernetzten Rohling S' auszubilden, ist, wie in 14B gezeigt, ein Keilrippenriemen B herstellbar, der keilförmige Rippen 45 aufweist, deren Oberfläche mit einer Oberflächenkautschukbahn 47 bedeckt ist.
Ein nicht vernetzter Rohling S' kann in dem Riemenformwerkzeug 10 wie folgt ausgebildet werden. Zunächst wird aus der Presskautschukbahn 41' ein gerippter, zylindrischer Kautschuk 71 hergestellt, der als Teil eines Rohling bildendes Element ausgestaltet ist, das an seiner Außenumfangsfläche eine Vielzahl von keilförmige Rippen bildenden Abschnitten 45' aufweist, die sich in der Umfangsrichtung erstreckende und parallel zueinander benachbart angeordnete Grate sind. Neben dem gerippten, zylindrischen Kautschuk 71 wird ein zylindrisches Zugelement 72 aus Kautschuk hergestellt. Das zylindrische Zugelement 72 aus Kautschuk umfasst die Dehnkautschukbahn 42', die Haftkautschukbahn 43', den Zugstrang 44' und eine weitere Haftkautschukbahn 43', die aufeinandergestapelt und miteinander verfügt sind. Wie 15A zeigt, wird zuerst der gerippte, zylindrische Kautschuk 71 in dem Riemenformwerkzeug 10 platziert. Dann wird, wie in 15B gezeigt, das zylindrische Zugelement 72 aus Kautschuk auf der Innenseite des gerippten, zylindrischen Kautschuks 71 platziert, um einen nicht vernetzten Rohling S' auszubilden.
Durch das Platzieren des gerippten, zylindrischen Kautschuks 71 in dem Riemenformwerkzeug 10 wird der gerippte, zylindrische Kautschuk 71 hierbei als Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk verwendet. Wie 1A und 1B bis 5A und 5B zeigen, wird die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in dem Riemenformwerkzeug 10 platziert, wobei die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk den gebogenen Abschnitt 21 aufweist, der nach innen gebogen ist. Des Weiteren wird der Raum in der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk in den ersten Raum 22a und den zweiten Raum 22b unterteilt. Der erste Raum 22a entspricht dem ersten Formstrukturabschnitt 20a der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk, wobei der erste Formstrukturabschnitt 20a den gebogenen Abschnitt 21 umfasst. Der zweite Raum 22b entspricht dem zweiten Formstrukturabschnitt 20b der Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk, der ein Abschnitt der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk ausschließlich des ersten Formstrukturabschnitts 20a ist. Die Expansionseinrichtung 32 wird in dem zweiten Raum 22b expandiert, so dass die Expansionseinrichtung 32 den zweiten Formstrukturabschnitt 20b gegen das Riemenformwerkzeug 10 presst und die Formstruktur 20 aus nicht vernetztem Kautschuk entlang des gesamten Innenumfangs des Riemenformwerkzeugs 10 angeordnet ist.
Ein Verfahren wie jenes zur Herstellung eines Keilrippenriemens B, welches das Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens nach dieser Ausführungsform verwendet, ermöglicht die Herstellung eines in 16A gezeigten flankenoffenen Keilriemens B oder eines in 16B gezeigten Keilriemens B, der eine mit einem Verstärkungsgewebe 46 bedeckte Riemenscheibenanlagefläche aufweist. Ebenso ist mittels des Verfahrens zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens nach dieser Ausführungsform ein Zahnriemen herstellbar.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist auf dem technischen Gebiet eines Verfahrens zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens nutzbar.
Bezugszeichenliste

10: Riemenformwerkzeug
20: Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk
20a: erster Formstrukturabschnitt
20b: zweiter Formstrukturabschnitt
21: gebogener Abschnitt
22a: erster Raum
22b: zweiter Raum
31: Trenneinrichtung
32: Expansionseinrichtung
44, 44': Zugstrang
71: gerippter, zylindrischer Kautschuk (Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk)
B: Flachriemen, Keilrippenriemen, flankenoffener Keilriemen, Keilriemen (Kraftübertragungsriemen)
S': nicht vernetzter Rohling (Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk)
S: Riemenrohling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 6246420 [0002]
JP 6230756 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsriemens, umfassend: einen ersten Schritt, bei dem eine zylindrische Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk zur Riemenherstellung in einem zylindrischen Riemenformwerkzeug platziert wird, wobei die Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk einen gebogenen Abschnitt aufweist, der nach innen gebogen ist, und ein Raum in der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk in einen ersten Raum und einen zweiten Raum unterteilt wird, wobei der erste Raum einem ersten Formstrukturabschnitt der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk entspricht, wobei der erste Formstrukturabschnitt den gebogenen Abschnitt umfasst, und der zweite Raum einem zweiten Formstrukturabschnitt der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk entspricht, wobei der zweite Formstrukturabschnitt ein Abschnitt der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk ausschließlich des ersten Formstrukturabschnitts ist; und einen zweiten Schritt, bei dem in dem im ersten Schritt abgeteilten zweiten Raum eine Expansionseinrichtung expandiert wird, so dass die Expansionseinrichtung den zweiten Formstrukturabschnitt gegen das Riemenformwerkzeug presst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Raum in der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk derart in den ersten Raum und den zweiten Raum unterteilt wird, dass eine Länge des ersten Formstrukturabschnitts kürzer als oder ebenso lang wie eine Länge des zweiten Formstrukturabschnitts ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Unterteilen des Raums in der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk in den ersten Raum und den zweiten Raum in dem ersten Schritt durch Einsetzen einer Trenneinrichtung in das Riemenformwerkzeug erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Trenneinrichtung als flache Platteneinrichtung ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Trenneinrichtung nach dem Platzieren der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk in dem Riemenformwerkzeug in das Riemenformwerkzeug eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Trenneinrichtung nicht an der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk anliegend vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Trenneinrichtung die Form einer flachen Platte aufweist und ein Abstand zwischen einem seitlichen Ende der die Form einer flachen Platte aufweisenden Trenneinrichtung und der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk 1 mm bis 5 mm beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Expansionseinrichtung als Balloneinrichtung aus Kautschuk ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Unterschied zwischen einer Innenumfangslänge des Riemenformwerkzeugs und einer Außenumfangslänge der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk höchstens 0,5 % der Außenumfangslänge der Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Formstruktur aus nicht vernetztem Kautschuk ein nicht vernetzter Rohling ist, der Folgendes umfasst: einen zylindrischen Formstrukturkörper aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung; und einen Zugstrang aus Aramidfasern, wobei sich der Zugstrang so erstreckt, dass er ein spiralförmiges Muster mit Abständen in einer axialen Richtung bildet, und in dem Formstrukturkörper eingebettet ist.