DE1600264C2 - Endloser Zahnriemen und Verfahren zur Fertigung desselben - Google Patents

Description

wohl die Forderung nach großer Widerstandsfähigkeit gegenüber Brüchen als auch die Forderung nach hoher Biegsamkeit, optimal zu erfüllen. Die erfindungsgemäße Anordnung einer gewellten Zwischenlage aus weicherem Werkstoff im Bereich des Zahnfußes führt zu einer weitgehenden Vergleichmäßigung des Spannungs- und Verformungsbildes auch bei der aus Gründen der Festigkeit erwünschten Verbreiterung des Zahnfußes im Vergleich zur Rückenbreite. Wesentlich ist ferner, daß die Schubspannungsübertragung im Bereich der Zwischenlage nicht unzulässig beeinträchtigt wird> wodurch der Formschluß zwischen den Zähnen des Riemens und denjenigen des Zahnrades, d. h. der Hauptzweck des Zahnriemens, voll erfüllt ist. Dies beruht auf der trotz des geringen Elastizitätsmoduls vergleichsweise großen Schubfestigkeit der Zwischenlage. Eine weitere vorteilhafte Wirkung ist schließlich die Zug- und Druckfestigkeit der Verbindung zwischen Zahnfuß und durchgehendem Riemenkörper in Querschnittshöhe, d. h. in Radialrichtung des überlaufenden Rades. Damit wird vor allem bei relativ hohen und in Längsrichtung schmalen Riemenzähnen ein Kippen der letzteren bezüglich des durchgehenden Riemenkörpers um eine durch den Riemenfuß verlaufende Querachse ausgeschaltet. Alles in allem erfüllt somit der Zahnriemen gemäß der Erfindung maximal alle an ihn zu stellenden Forderungen.

Unterstützt wird dies noch durch weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des in Rede stehenden Gegenstandes. So können die Zähne in an sich bekannter Weise aus einem härteren Gummistoff als die gewellte, durch natürlichen oder synthetischen Gummi gebildete Zwischenlage bestehen, wobei es zweckmäßig ist, eine Shorehärte der Zähne zwischen 80 und 90 und eine Shorehärte der Zwischenlage zwischen 50 und 60 zu wählen. Als vorteilhaft hat es sich außerdem erwiesen, rückseitig an die gewellte Zwischenlage eine härtere Gummilage anzuschließen.

Für den derart variierbaren endlosen Zahnriemen gemäß der Erfindung wird auch ein vorteilhaftes, einfaches Fertigungsverfahren vorgeschlagen, nach welchem auf Zahnleisten aus hartem Gummi als Werkstoff für die Zähne im Bereich der Zahnwurzeln außerhalb der Zähne die Lage aus weichem Gummistoff aufgelegt wird und die Zahnleisten zum Teil in diese Lage hineingepreßt werden, wodurch die in Riemenlängsrichtung gewellte Weichgummischicht im Zahnwurzelbereich ausgebildet wird.

Im einzelnen kann dieses Verfahren zweckmäßig in der Weise durchgeführt werden, daß eine Gewebelage in die durch Stege voneinander getrennten Nuten einer Stahlplatte eingelegt wird, daß die Zahnleisten aus hartem Gummi und mit rechteckförmigem Querschnitt in die so ausgekleideten Nuten eingelegt werden, daß hierauf die Lage aus weichem Gummistoff und sodann, an diese Lage anschließend, die weiter oben erwähnte härtere Gummilage, mit einer Härte ähnlich derjenigen der Zahnleisten, aufgelegt wird, daß der so gebildete Preßling von der Stahlplatte in an sich bekannter Weise auf eine Walze mit einer vulkanisierten Gummimatrize aus einer Reihe von Längsnuten und Zähnen, die genau den Nuten und Stegen der Stahlplatte entsprechen, aufgespannt wird, daß dann eine Cordlage in an sich bekannter Weise um den Preßling gewickelt wird, daß weiter eine letzte Gummischicht und ein Außengewebe aufgelegt werden und daß schließlich die gesamte Anordnung in an sich bekannter Weise unter Anwendung von Wärme und Druck vulkanisiert wird.

Dieses Verfahren greift teilweise auf den Stand der Technik (USA.-Patentschrift 2 983 637, britische Patentschrift 788 035 und schweizerische Patentschrift 298 235) zurück, gegenüber dem es jedoch, wie die Formulierungen »in an sich bekannter Weise« zeigen, eindeutig abgegrenzt ist.

Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Abschnitt des fertigen Zahnriemens nach der Erfindung in symmetrischer Darstellung,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 1,

F i g. 3 eine erste Fertigungsstufe des Zahnriemens im Ausschnitt und in symmetrischer Darstellung,

F i g. 4 bis 7 nachfolgende Fertigungsstufen mit Hilfe einer Walze mit Gummimatrize.

ao Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, besteht der Zahnriemen 28 aus Zähnen 15, die mit einem Deckgewebe 14 mit Schrägfäden versehen sind, einer darüberliegenden, gewellten Zwischenlage 16 aus weichem Gummistoff od. dgl. mit einer Shorehärte von 50 bis 60, an die sich eine weitere Gummischicht 17 mit einer den Zähnen 15 etwa gleichen Shorehärte von 80 bis 90 anschließt; über der Gummischicht oder Gummilage 17 befindet sich eine Cordlage 22, die mit einer als Zugschicht vorgesehenen Gummizwischenschicht 23 und einem darüberliegenden Außengewebe 27 abgedeckt ist. Wesentlicher Bestandteil des Zahnriemens ist dabei die gewellte Zwischenlage 16. Sie verläuft außerhalb des Zahnbereiches und reicht jeweils nur an die Fußpunkte der Wurzeln der Nuten 25 heran, von wo aus sie sich gegenüber den Zahnkämmen jeweils wegwölbt. Diese Anordnung unterdrückt, wie bereits vermerkt, die Ausbildung von Brüchen an den Zahnwurzeln und verhindert eine Vergrößerung solcher Brüche durch den Rest des Zahnriemens.

Die Fertigung des Zahnriemens gemäß der Erfindung erfolgt, wie die F i g. 3 bis 7 zeigen, in einer Reihe von Fertigungsstufen. In der ersten Stufe (FTg. 3) wird in eine Stahlplatte 11 mit Nuten 12 und Stegen 13 das herkömmliche, vorzugsweise mit Gummi imprägnierte Deckgewebe 14 mit Schrägfäden eingelegt bzw. formschlüssig eingepreßt. Ferner wird in die so ausgekleideten Nuten 12 der Werkstoff für die Zähne in Form von Zahnleisten 15 rechteckförniigen Querschnitts aus hartem Gummi (Shorehärte von etwa 80 bis 90) eingetragen. Auf diese Anordnung wird sodann die Zwischenlage 16 aus weichem Gummistoff mit einer Shorehärte von 50 bis 60 aufgelegt, auf die die weitere Gummischicht 17 mit einer den Zähnen 15 etwa gleichen Shorehärte von 50 bis 60 folgt. Diese Anordnung bildet den Preßling, der von der Stahlplatte 11 abgenommen und in der zweiten Fertigungsstufe auf eine Walze 18 (F i g. 4), die mit einer vulkanisierten Gummimatrize 19 mit Längsnuten 20 und Zähnen 21 versehen ist, aufgewickelt wird. Die Nuten 20 und Zähne 21 entsprechen dabei genau den Nuten 12 und Stegen 13 der Stahlplatte 11, in die sie nach dem Aufwickeln des Preßlings hineinpassen.

In der nächsten Stufe des Fertigungsverfahrens (F i g. 5) wird in an sich bekannter Weise die Cordlage 22 um den Preßling gewickelt, worauf im weiteren Fertigungsgang (F i g. 6) die Gummizwischenlage

23 als Gummizugschicht und das Außengewebe 27 als Deckgewebe aufgelegt werden. Die gesamte Anordnung wird nunmehr in an sich bekannter Weise unter Anwendung von Wärme und Druck vulkanisiert. Während dieser Verfahrensstufe kommen die härteren Zahnleisten 15 weniger als die weicheren Werkstoffe zum fließen, so daß sie sich nach außen in die weitere Lage eindrücken, die in der Wärme fließt. Hierdurch erfolgt die Wellung nach F i g. 1 und 2.

Die vollständige Beschichtung 24 (F i g. 7) wird von der Walze 18 abgenommen und mittels einer an sich bekannten Schneideeinrichtung in die einzelnen Zahnriemen 28 zerschnitten.

Es versteht sich von selbst, daß der Haupterfindungsgedanke sich nicht auf das vorstehende Verfahren beschränkt. So ist es beispielsweise möglich, den Zahnriemen auch in umgestülpter Lage, d. h. mit der Zahnseite nach außen, herzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. ZEICHNUNGEN BLATT 1

   Nummer: 1600 264 Int. CL: F 16 g, 1/28 Deutsche Kl.: 47 d, 1/28 Auslegetag: 25. Mai 1972

   ZEICHNUNGEN BLATT 1

   Nummer: 1600 264 Int. CL: F 16 g, 1/28 Deutsche Kl.: 47 d, 1/28 Auslegetag: 25. Mai 1972

   FIG. 5

   CHNUNGEN BLATT 1

   Nummer: 1600 264 Int. CL: F 16 g, 1/28 Deutsche Kl.: 47 d, 1/28 Auslegetag: 25. Mai 1972

   FIG. 6

   ₂₂ FIG. 7

   15

   .17 .24

   209522/34