DE1273806B

DE1273806B - Verfahren und Einrichtung zum Herstellen endloser Riemen

Info

Publication number: DE1273806B
Application number: DEG25306A
Authority: DE
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1958-03-24
Filing date: 1958-09-13
Publication date: 1968-07-25
Also published as: FR1210936A; BE576892A; US3250653A; GB866684A

Description

Verfahren und Einrichtung zum Herstellen endloser Riemen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen endloser Riemen mit einem in Gummi eingebetteten Festigkeitsträger und mit zahnartigen, quer zur Laufrichtung liegenden, außen von einer Gewebebahn bedeckten Vorsprüngen aus Gummi, bei dem ein plattenförmiger Rohling durch Verformung mit Vorsprüngen versehen, dann durch Zuschneiden auf die der gewünschten Riemenlänge entsprechende Länge fertig aufgebaut, in zylindrischer Gestalt vulkanisiert und gegebenenfalls in Streifen der gewünschten Riemenbreite zertrennt wird.
Man benutzt solche Riemen zur Kraftübertragung zwischen zwei in Abstand voneinander angeordneten Rädern mit zahnartigen Vorsprüngen, zwischen die die Vorsprünge des Riemens eingreifen. Dabei müssen die Vorsprünge der Räder und des Riemens genau übereinstimmen und dürfen sich auch unter der Betriebsbelastung nicht ändern. Diese Notwendigkeit bedingt erhebliche Herstellungsschwierigkeiten und Kosten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung solcher Riemen in wirtschaftlicher Weise unter Erzielung einer hohen Genauigkeit in den Abständen und in der Form der Vorsprünge auf dem Riemen zu verbessern. Gemäß der Erfindung wird dazu vorgeschlagen, daß zum Aufbau des plattenförmigen Rohlings die Gewebebahn, die in Längsrichtung des Rohlings stark dehnbar ist, in ungedehntem Zustand mit einer für die Formung der zahnartigen Vorsprünge ausreichenden Kautschukschicht bedeckt wird, die anschließend unter entsprechender Dehnung der Gewebebahn durch Eindrücken zusammen mit der Gewebebahn in die Vorsprünge verformt wird.
Durch diese Verfahrensführung wird eine hohe Genauigkeit der Vorsprünge erzielt.
Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einer flachen Matrize mit Nuten und aus einer genuteten zylindrischen Matrize mit zugeordneten Preßgliedem sowie aus einer beheizbaren Vulkanisiertrommel und einer Trenntrommel.
Gemäß der Erfindung ist vorgeschlagen, daß die Nuten der zum Vorformen dienenden Matrize etwas größere Querschnitte als die Querschnitte der zu formenden Vorsprünge der Riemen aufweisen.
Die weiteren Einzelheiten des Verfahrens und der Einrichtung sollen an Hand der Zeichnung beschrieben werden. In dieser zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch die Matrize und den plattenförmigen Riemenrohling beim ersten Aufbauschritt, F i g. 2 einen Ausschnitt des für den Überzug der Vorsprünge benutzten Gewebes in Aufsicht, F i g. 3 einen Schnitt durch den Rohling längs der Linie 3-3 in Fig. 2, F i g. 4 den Verfahrensschritt zur Formung der Vorsprünge durch die Matrize im Querschnitt, F i g. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 4, F i g. 6 eine Stirnansicht einer Trommel zum Verbinden der Enden des Rohlings zu einem endlosen Riemen, F i g. 7 das Aufbringen einer Kordwicklung als Festigkeitsträger des Riemens, F i g. 8 das Anbringen des Deckmaterials auf dem Riemen, F i g. 9 das Abtrennen der Riemenabschnitte in der gewünschten Riemenbreite, Fig. 10 eine Vulkanisiereinrichtung für den geformten Riemen, Fig. 11 eine andere Ausführungsform der Matrize zum Herstellen des Riemenrohlings, F i g. 12 einen Schußfaden des in F i g. 2 gezeigten Gewebes F i g. 13 einen Kettfaden dieses Gewebes, Fig. 14 eine perspektivische Teilansicht des fertigen Riemens im Querschnitt, F i g. 15 das Ablösen des vorgeformten Rohlings aus der Matrize aus F i g. 1 und Fig. 16 eine Form der Überlappung der Riemenenden in dem endlosen Riemen.
Fig. 1, 4, 5 und 15 zeigen eine ebenflächige Matrize 1, die an ihrer Oberfläche 4 mit zahlreichen Vorsprüngen 2 mit dazwischenliegenden Nuten 3 zur Formung für die Riemenvorsprünge versehen ist. Auf der Matrize 1 liegt eine Platte 5, die aus einer Gewebebahn 6 und einer Schicht aus Kautschuk oder einem ähnlichen elastomeren Material 7 besteht. Die Gewebebahn 6 ist mit einem Neopren-Klebstoff imprägniert, der mit dem Material 7 verträglich ist. Die Platte 5 ist quer zu den Nuten dehnbar und kann so gestreckt werden, daß sie die Nuten 3 ausfüllt, wenn auf die Platte 5 Druck ausgeübt wird.
Die Gewebebahn 6 und das Material 7 können vor dem Aufbringen auf die Matrize vereinigt sein oder auf dieser aufeinandergelegt werden. Auf ihre Ober fläche wird eine ebene Zwischenlage 8 aus verhältnismäßig steifem Material aufgelegt, das nicht an der Platte 5 anhaftet. Hierfür hat sich ein polymerisiertes Tetrafluoräthylen als geeignet erwiesen. Man kann aber auch durch Schmiermittel das Anhaften der Zwischenlage 8 an der Platte 5 verhindern.
Die Gewebebahn 6 ist schematisch in F i g. 2 dargestellt; sie enthält Schußfäden 9 entsprechend Fig. 12 und Kettfäden 10 entsprechend Fig. 13. Die Schußfäden 9 sind gekräuselt oder spiralförmig gewunden und somit dehnbar, während die Kettfäden 10 gestreckt und im wesentlichen undehnbar sind.
Die Schußfäden 9 können z. B. aus bekannten Polyamid-Kords bestehen, die anfänglich einen hohen Drall haben und dann durch Wärmebehandlung entdrillt sind. Der entdrillte Kord behält einen wesentlichen Teil des ihm anfänglich gegebenen Dralls und kann sich unter einem endseitigen Zug dehnen. Zur Durchführung des Verfahrens ist ein Kordfaden erforderlich, der genügend Dehnung hat, damit er sich der Nutenform in der Matrize entsprechend dehnen kann, ohne daß die Gewebebahn an ihren Seiten eingezogen wird, wenn Druck auf den Rohling zur Anwendung kommt.
Bevor die Platte 5 auf die Matrize 1 gelegt wird, wird diese insbesondere in ihren Nuten mit Silikon besprüht. Das Silikon dient zum Reinigen der Matrize und der Vorsprünge, verhindert aber auch, daß die zu formenden Vorsprünge der Platte an der Matrize ankleben.
Die Platte 5 wird mit der Gewebebahn 6 so auf die Oberfläche 4 der Matrize gelegt, daß die Schußfäden 9 quer zu den Nuten 3 verlaufen. Dann wird die Zwischenlage 8 aufgelegt und auf diese die Preßplatte 11 einer Plattenpresse aufgesetzt. Die Platte 11 ist beheizt und erwärmt auch das Material 7 etwas, bevor der Druck auf die Platte 5 ausgeübt wird. Diese Erwärmung darf aber keine Vulkanisation des Kautschuks bewirken.
Danach wird der volle Druck der Presse auf die Platte 5 ausgeübt, durch den die Gewebebahn und der Kautschuk in die Nuten 3 der Matrize 1 gedrückt werden (s. Fig.4). Dabei wird die Zwischenlage 8 so auf die Oberfläche 4 der Matrize gedrückt, daß dort keine merkliche-Menge der Kautschukschicht mehr vorhanden ist. Diese wird vielmehr in die Nuten zwischen den Vorsprüngen gedrückt, wie F i g. 5 zeigt, Zweckmäßig wird ein kleiner Überschuß von Kautschuk vorgesehen, so daß die Nuten voll ausgefüllt werden und der Überschuß auf der Stirnseite der Nut austritt, wo er dann abgetrennt wird. Die Verformung der Platte 5 wird durch die Dehnbarkeit der Fäden 9 ermöglicht.
Zum Lösen des Rohlings aus der Matrize wird er zweckmäßig an - einer Seitenkante angehoben (s. Fig. 15), so daß er nicht verzerrt wird, da die Zugkraft beim Abheben in der Längsrichtung der nicht dehnbaren Kettfäden wirkt.
Der so vorgeformte Rohling wird dann um eine Trommel 13 (s. F i g. 6) gelegt, die axial verlaufende Nuten hat, deren Querschnitt der Form der Vorsprünge des fertigen Riemens entspricht. Die Stoßkanten des Rohlings können dann auf der Trommel 13 in beliebiger Weise verbunden werden, wie es in Fig. 6 an der Stelle 14 gezeigt ist. Wenn die Verbindung als eine Stoßverbindung hergestellt ist, ist der Riemen an dieser Stelle etwas geschwächt. Dies ist aber nicht unbedingt schädlich, falls keine wesentlichen Beanspruchungen auf den Riemen ausgeübt werden, zumal diese durch einen Festigkeitsträger 16 (s. F i g. 7) aufgenommen werden. Wenn die Verbindung als Überlappung hergestellt wird, tritt an dieser Stelle eine geringfügige Verdickung auf, die eine kleine Exzentrizität des fertigen Riemens zur Folge hat.
Besonders zweckmäßig ist deshalb eine Uberlappungsverbindungl5 nach Fig. 16, bei der das Gewebe zunächst an einem Ende eines Zahnvorsprunges abgeschnitten wird, während das andere Gewebeende in den Vorsprung eingebettet wird. Dann liegt an allen Stellen des Riemens nur eine einzige Gewebelage über den Vorsprüngen, so daß die anschließend aufgebrachten, als Festigkeitsträger dienenden Fäden einen gleichmäßigen Abstand von der Grundfläche der Vorsprünge haben und eine Verdoppelung sowie eine daraus folgende Exzentrizität vermieden ist.
Wie F i g. 7 zeigt, wird ein Festigkeitsträger 16, z. B. undehnbarer Kord oder Draht, wendelförmig auf den auf der Trommel 13 liegenden Riemen aufgewickelt und mit einer Schicht 17 aus Kautschuk überzogen (s. F i g. 8). Hierdurch wird der Kordfaden festgelegt und in seinen Zwischenräumen ausgefüllt.
In manchen Fällen ist es auch erwünscht, den Riemen mit einer Außendecke 18 zu belegen, die aus kreuzgewebtem Gewebe hergestellt ist, das schräg aufgelegt wird und eine gewisse Dehnung ermöglicht, wenn der Riemen um eine Riemenscheibe läuft.
Die Trommel 13 wird dann in eine Form (s. Fig. 10) gesetzt, die eine geschlossene Zylinderwand 19 und einen festen Boden hat. In ihr liegt eine Gummimembran 20, die mit der Zylinderwand 19 eine Kammer 21 bildet. Die Kammer 21 ist mit Anschlüssen22 und 23 zum Zu- und Ableiten eines Heizmittels, z. B. Dampf, versehen und drückt auf die Außenfläche des Riemens, der dabei vulkanisiert wird.
Es kann zweckmäßig sein, die Nuten 3 in die Matrize 1 geringfügig tiefer als die Nuten in der Trom--eT13 zu machen, so daß der Druck auf den Riemen während des Vulkanisierens und auch während des Aufwickelns des Festigkeitsträgers 16 etwas Kautschuk radial in die Zwischenräume zwischen die Kordfäden drückt und so eine feste Bindung bewirkt.
Nach dem Vulkanisieren wird der ringförmige Riemenkörper von der Trommel 13 abgezogen und auf einen Dorn 24 (s. Fig.9) gebracht, der mit einer gleichmäßigen Gummischicht 25 bedeckt ist. Auf dem Dorn werden dann Riemenabschnitte in der gewünschten Breite mit einem Messer 26 abgetrennt.
Einen Querschnitt durch den so hergestellten Riemen zeigt Fig. 14, der erkennen läßt, daß der Festigkeitsträger 16 möglichst nahe an der Gewebebahn 6 dicht über der Basis der Vorsprünge liegt. So ist der Riemen eine einheitliche Masse, die von Kordfäden umspannt ist und durch diese den gewünschten Abstand der Vorsprünge erhält.
In Fig. 11 ist ein etwas abgeändertes Verfahren zum Formen des Rohlings dargestellt. An Stelle der ebenen Matrize nach F i g. 1 benutzt man als Matrize einen Zylinder 27 mit entsprechenden Zähnen 28, auf den eine zusammengelegte Platte 5 mit sich überlappenden Enden aufgelegt wird. Dann bringt man den Zylinder 27 in eine hohle Trommel 29, die einen Blähkörper 30 besitzt, der mit Ein- und Auslaßöffnungen 31 und 32 für ein Druckmittel versehen ist.
Wenn der Blähkörper aufgeblasen wird, drückt sich das Material der zweckmäßig vorher erwärmten Platte 5 ähnlich wie in F i g .4 in die Nuten der Trommel. Die Trommel 29 kann mit Beinen 33 versehen sein, die mit genuteten Rädern 34 auf Schienen 35 laufen. Der Zylinder 27 kann auch auf einer Welle 36 angebracht sein und so die Trommel 29 tragen.
Nach dem Formvorgang wird die Trommel 29 von dem Zylinder 27 entfernt und der Riemen, wie in F i g. 7, 8 und 10 dargestellt ist, fertiggestellt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen endloser Riemen mit einem in Gummi eingebettetem Festigkeitsträger und mit zahnartigen, quer zur Laufrichtung liegenden, außen von einer Gewebebahn bedeckten Vorsprüngen aus Gummi, bei dem ein plattenförmiger Rohling durch Verformung mit Vorsprüngen versehen, dann durch Zuschneiden auf die der gewünschten Riemenlänge entsprechende Länge fertig aufgebaut, in zylindrischer Gestalt vulkanisiert und gegebenenfalls in Streifen der gewünschten Riemenbreite zertrennt wird, d a -durch gekennzeichnet, daß zum Aufbau des plattenförmigen Rohlings die Gewebebahn, die in Längsrichtung des Rohlings stark dehnbar ist, in ungedehntem Zustand mit einer für die Formung der zahnartigen Vorsprünge ausreichenden Kautschukschicht bedeckt wird, die anschließend unter entsprechender Dehnung der Gewebebahn durch Eindrücken zusammen mit der Gewebebahn in die Vorsprünge verformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling beim Vorformen vorgewärmt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Gewebebahn des Rohlings beim Ausformen in die zylindrische Gestalt durch Überlappung innerhalb eines Vorsprunges verbunden werden.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, bestehend aus einer flachen Matrize mit Nuten und aus einer genuteten zylindrischen Matrize mit zugeordneten Preßgliedern sowie aus einer beheizbaren Vulkanisiertrommel und einer Trenntrommel, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (3) der zum Vorformen dienenden Matrize (1) etwas größere Querschnitte als die Querschnitte der zu formen den Vorsprünge der Riemen aufweisen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 499 683; USA.-Patentschriften Nr. 1 354 738, 1 924 083, 1 928 869, 2 268 865, 2 671 244.