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Die Erfindung bezieht sich auf einen Transmissionsriemen, enthaltend einen Riemenkörper mit einer Länge, einer Innenseite, einer Außenseite und mindestens einer Rippe auf der Innenseite des Riemenkörpers und einer Segeltuchlage auf der Außenseite des Riemenkörpers.
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Bekannte Transmissionsriemen umfassen einen Kautschukkörper mit einer zur Verstärkung daran angebrachten Segeltuchlage, wodurch ein Reißen des Kautschuks verhindert werden soll.
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V-förmig gerippte Transmissionsriemen werden in weiten Bereichen der Industrie, inklusive der Automobilindustrie verwendet. Die Konstruktion V-förmig gerippter Transmissionsriemen in der Automobilindustrie wurde durch eine Reihe von verschiedenen Anforderungen und Aufgaben bestimmt. Die V-förmig gerippten Riemen müssen in einem kompakten Motorraum funktionieren. Dazu müssen die V-förmig gerippten Riemen in dieser Umgebung eine hohe Lebensdauer aufweisen. Gleichzeitig sind die Kosten ein zu bedenkender Faktor bei der Konstruktion von V-förmig gerippten Riemen für die Automobilindustrie.
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Es ist bekannt, V-förmig gerippte Riemen mit einem Körper mit einer Innenseite, auf der Rippen ausgebildet sind, und einer Außenseite, auf die eine Lage Segeltuch aufgebracht ist, herzustellen. Die Segeltuchlage verhindert ein vertikales Reißen zwischen der Innenseite und der Außenseite des Riemens, insbesondere zwischen den Rippen, wo der Körper am dünnsten und deshalb am schwächsten ist, und ist deshalb bei der Bestimmung der Gesamtqualität des Riemens wichtig.
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Es ist bekannt, eine Lage Segeltuch vor dem Aufbringen auf den Körper des Riemens zu spannen. Normalerweise wird ein glatt gewebtes Segeltuch verwendet, das Kett- und Schußfäden umfaßt, wobei ihre Mittelachsen zunächst in einem Winkel von 90° gekreuzt vorliegen. Das gespannte Segeltuch führt zu einem Winkel von 120° zwischen den Kett- und Schußfäden in Längsrichtung des Riemens, wie es der Winkel Θ in 2 aufzeigt.
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Das oben genannte, der Breite nach gespannte Segeltuch wird aus glattem Segeltuch aus 100% Baumwollfasern hergestellt, wobei die Fadendichte der beiden Kett- und Schußfäden 10/10 mm beträgt. Jeder einzelne Faden weist eine Zugfestigkeit von mindestens 9 N/Faden auf (N = Newton ist eine Einheit der Zugfestigkeit, mit 1 kgf = 9,8 N und 1 N = 0,102 kgf). Nach dem Spannen beträgt die Fadendichte der beiden Kett- und Schußfäden mindestens 14/10 mm.
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Für den Spannvorgang wird zur Bearbeitung eine Ausrüstung benötigt, die erhebliche Kosten verursacht. Weiterhin ist das Spannen ein weiterer Produktionsschritt, wodurch die Herstellungszeit und die Herstellungskosten von V-förmig gerippten Riemen, auf welche die Leinwand aufgebracht wird, erhöht werden.
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Der Vorteil des Spannens nach der Breite ist einfach zu demonstrieren. Ein aus Spinngarn aus 100% Baumwolle hergestelltes glattes Segeltuch wurde ohne Spannen auf einem V-förmig gerippten Riemen angebracht. Das Segeltuch wies eine Fadendichte von mindestens 10/10 mm auf, wobei jeder einzelne Faden eine Zugfestigkeit von ca. 9 N/Faden aufwies. Fremdkörper, so wie viskoses Kautschukmaterial, Steine und ähnliches wurden in die Kerben zwischen nebeneinander liegenden Rippen eingebracht. Eine unzureichende Widerstandsfähigkeit gegenüber vertikalem Reißen des Riemens konnte beobachtet werden.
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Die statische Zugfestigkeit der oben beschriebenen Segeltuchlage über die Breite betrug nach dem Spannen ca. 650 N/30 mm. Die Zugfestigkeit der unter exakt denselben Bedingungen gewobenen oben beschriebenen glatten Segeltuchlage ohne Spannen betrug 380 N/30 mm. Damit eine nicht gespannte glatte Segeltuchlage aus Baumwollfasern dieselbe Zugfestigkeit über die Breite wie ein gespanntes Segeltuch derselben Zusammensetzung aufweist, müßte die Fadendichte im Riemen bei fehlendem Spannen 1,7-fach erhöht werden, oder die Zugfestigkeit des einzelnen Fadens 1,7-fach erhöht werden.
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Die 1,7-fache Erhöhung der Fadendichte verringert die Biegefestigkeit des Riemens und erhöht die Kosten des Segeltuchs und dadurch des damit hergestellten Riemens. Die Erhöhung der Zugfestigkeit des einzelnen Fadens vergrößert den Durchmesser des Fadens, wodurch die Biegefestigkeit verringert und Dicke des Riemens erhöht wird, in den die Segeltuchlage eingebracht wird. Die Erhöhung der Riemengröße steht im Gegensatz zur Minimierung der Riemengröße zur Verwendung in Motorräumen von Kraftfahrzeugen.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Transmissionsriemen bereit zu stellen, der die Voraussetzungen für einen Einsatz in einem kompakten Motorraum bei Aufrechterhaltung einer hohen Lebensdauer aufweist und bei dem die Herstellungskosten verrringert sind.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine ungespannte Segeltuchlage als glatte Leinwandbindung aus Baumwollfasern und Synthetikfasern vor, die in einem solchen Verhältnis vorliegen, dass in der ungespannten Segeltuchlage mindestens so viele Synthetikfasern wie Baumwollfasern vorhanden sind, dass die Zentrallinien der Kett- und Schussfäden der ungespannten Segeltuchlage sich im Wesentlichen symmetrisch zur Riemenlängsachse in Bezug auf die Länge des Riemenkörpers schräg kreuzen und dass die Kett- und Schußfäden in einer Dichte von mindestens 10/10 mm vorliegen und eine Zugfestigkeit von mindestens 14 N/Faden aufweisen. Die Segeltuchlage wird an dem Riemenkörper ohne Spannen angebracht.
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Aus der
EP 0 583 963 A1 geht zwar eine beliebige Mischung aus den Stoffmaterialien wie Baumwolle, Nylon, Polyester und Aramid hervor. Aber eine ungespannte Segeltuchlage, welche der Fachmann unter einer glatten Leinwandbindung subsumieren soll, geht hieraus nicht unmittelbar als vorbekannt hervor.
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Es ist ferner aus der
US 2 519 590 A und
DE 26 33 966 A1 bereits bekannt, bei Transmissionsriemen ein Gewebe ohne dessen Spannen auf dem Riemenkörper anzubringen. Jedoch ergibt sich hieraus nicht, dass eine ungespannte Segeltuchlage als glatte Leinwandbindung aus Baumwoll- und Synthetikfasern verwendet wird. Aus der
US 5,382,200 A ist es bekannt, das zur Verstärkung eines Treibriemens vorgesehene Segeltuch aus einem Gewebe aus Baumwollfasern oder chemischen Fasern, wie Nylon, Polyester oder Aramid, herzustellen. Ein Hinweis auf die speziellen erfindungsgemäßen Merkmale findet sich hier aber nicht.
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Aus der
US 5 484 343 A ist ein Transmissionsriemen mit einer Segeltuchlage auf der Außenseite bekannt, deren Kett- und Schussfäden sich unter einem Winkel von 90° bis 120° kreuzen. Aus der
EP 0 630 739 A1 ist ein Riemen mit einem Gewebe bekannt, dessen Kett- und Schußgarne aus mehrfach verdrillten Garnen gebildet sind und damit kein glattes Gewebe bilden. Aus der
DE 73 30 988 U ist ein glattes, papierähnlich wirkendes Segel-Yachttuch bekannt, das bei hoher Gewebedichte und Oberflächenbehandlung nur ein papierähnlich glatt wirkendes Polyester-Filamentgewebe und keine glatte Leinwandbindung bildet. Aus der
US 3 784 427 A ist das Spannen einer schlauchförmigen Gewebeschicht um das Herzstück eines V-förmigen Transmissionsriemens bekannt.
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In einer Ausführungsform ist der Transmissionsriemen ein V-förmig gerippter Riemen mit einer Vielzahl von auf der Innenseite des Riemenkörpers ausgeformten Rippen.
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In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Kett- und Schußfäden mindestens einen von a) einem Baumwoll- und Synthetikfasern enthaltenden Faden, b) einem Baumwoll- und Synthetikfasern enthaltenden verdrillten Faden und c) einem Fadengewebe, das aus mindestens einem von i) einem aus Baumwoll- und Synthetikfasern enthaltenden Faden und ii) einem Baumwoll- und Synthetikfasern enthaltenden verdrillten Faden hergestellt ist.
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Die synthetischen Fasern enthalten mindestens einen der Bestandteile: a) einen Polyester, enthaltend mindestens eine der Verbindungen Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat, b) Nylon, c) Aramid und d) Vinylon.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung sind lasttragende Schnüre vorgesehen, die in den Riemenkörper eingelassen sind und sich in der Längsrichtung des Riemenkörpers erstrecken.
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Schließlich können sich die zentralen Linien der Kett- und Schußfäden in einem Winkel von 90 ± 10° kreuzen.
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Erfindungsgemäß kann das Spannen vermieden werden, wenn eine Segeltuchlage zur Verfügung gestellt wird, welche die typischen Eigenschaften einer gestreckten Segeltuchlage aufweist. Es ist möglich, einen Riemen unter Verwendung relativ billiger Baumwollfasern ohne ein Spannen zu konstruieren, der eine gute Stärke und Widerstandsfähigkeit gegen vertikales Reißen aufweist. Die Erfindung ermöglicht es, einen relativ dünnen Riemen zu annehmbaren Kosten herzustellen, ohne ein wesentliches Opfer in Bezug auf die Lebensdauer des Riemens erbringen zu müssen. Es kann also ein Riemen hergestellt werden, der den verschiedenen oben genannten Anforderungen für V-förmig gerippte Riemen in den verschiedenen Umgebungen, in denen diese verwendet werden, entspricht.
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Der erfindungsgemäße Transmissionsriemen ist nachfolgend anhand eines in den anliegenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine ausschnittsweise perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen V-förmig gerippten Transmissionsriemens mit einer darin enthaltenen Segeltuchlage,
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2 eine Aufsicht auf einen Teil einer im Stand der Technik bekannten gewöhnlichen Segeltuchlage, die durch Spannen aus einem glatten Segeltuch aus 100% Baumwolle hergestellt ist,
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3 eine Aufsicht wie in 2 vor dem Strecken nach der Breite,
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4 eine Aufsicht wie in 2 und 3 auf eine erfindungsgemäße Segeltuchlage, die aus 50% Baumwollfasern und 50% Synthetikfasern hergestellt wurde,
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5 eine schematische Darstellung der statischen Zugfestigkeit in der Breite für die in 2 gezeigte Segeltuchlage,
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6 dieselbe Darstellung wie in 5 für die in 3 gezeigte Segeltuchlage,
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7 dieselbe Darstellung wie in 5 und 6 für die in 4 gezeigte Segeltuchlage,
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8 die schematische Darstellung für ein System zur Untersuchung der Haltbarkeit eines Riemens mittels einer abgestuften Scheibe und
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9 eine schematische Darstellung für ein System zur Untersuchung der Haltbarkeit eines Riemens durch inverses Biegen unter geringer Spannung mittels vier Scheiben/Wellen.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßer V-förmig gerippter Riemen 10 gezeigt, der einen Körper 12 mit einer Innenseite 14 und einer Außenseite 16 aufweist. Der Körper 12 weist eine Länge auf, die durch den Doppelpfeil 17 gezeigt wird. Eine Vielzahl von – in diesem Falle fünf – Rippen 18 sind auf der Innenseite 14 des Riemenkörpers 12 ausgebildet. Eine Zwischenschicht aus Kautschuk 20, außerhalb der Rippen 18, weist eine Vielzahl von in sie eingelassenen lasttragenden Schnüren 21 auf, die sich in Längsrichtung erstrecken. Eine Segeltuchlage 22 ist auf der Außenseite 16 des Riemenkörpers 12 angebracht. Fremdkörper, wie klebriges Kautschukmaterial, Steine und anderes aus Partikeln bestehendes Material, wandern während des normalen Betriebs in die Kerben 24 zwischen den nebeneinander liegenden Rippen 18. Eine Scheibe, die mit dem Riemen 10 in Kontakt kommt, übt einen auswärts gerichteten Druck auf das Material aus und neigt dadurch dazu, den Körper 12 des Riemens 10 an der Stelle zwischen den Rippen 18 einzureißen. Dieser Umstand kann zu einer wesentlichen Abnahme der Lebensdauer des Riemens 10 führen. Die an den Körper 12 angebrachte Segeltuchlage 22 vermeidet die Neigung des Riemenkörpers 12 zu reißen und erhöht allgemein die Festigkeit und Lebensdauer des Riemens 10.
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Die Segeltuchlage 22 ist aus verwobenen Kett- und Schußfäden 26 bzw. 28 hergestellt, deren Mittelachsen sich in einem Winkel Θ1 (4) kreuzen. Die aus einer Mischung von Baumwoll- und Synthetikfasern bestehenden Fäden 26 und 28 sind zu einen glatten Gewebe verwoben. Die synthetischen Fasern liegen in den Fäden 26 und 28 in der gleichen oder einer größeren Menge vor als die Baumwollfasern.
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Die Synthetikfasern können aus einem Polyester, wie Polyethylenterephthalat (Pet) oder Polyethylennaphthalat (Pen), Nylon, Aramid oder Vinylon bestehen. Die Faden 26 und 28 können ein Gemisch aus Baumwollfasern und Synthetikfasern, verdrillte Baumwoll- und Synthetikfasern oder ein aus diesen zwei Fäden bestehendes Gewebe sein. Die Fadendichte beträgt mindestens 10/10 mm, wobei der einzelne Faden eine Zugfestigkeit von mindestens 14 N/Faden aufweist.
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Es konnte gefunden werden, daß wenn die Synthetikfasern in einem höheren Anteil als die Baumwollfasern vorliegen, die Zugfestigkeit eines einzelnen Fadens 26, 28 ausreichend und die Widerstandsfähigkeit des Riemenkörpers 12 gegenüber vertikalem Reißen ausgezeichnet ist. Jedoch führt dies zu erhöhten Kosten im Vergleich zu den aus Baumwolle hergestellten Fäden. Wenn die Synthetikfasern in einem geringeren Anteil als die Baumwollfasern vorliegen, kann die Zugfestigkeit der Segeltuchlage 22 über die Breite unzulänglich sein. Um dieses Problem zu kompensieren, müsste die Zugfestigkeit des einzelnen Fadens und/oder die Fadendichte pro Längeneinheit des Riemens erhöht werden, mit dem Ergebnis, daß die Biegeeigenschaften in der peripheren Richtung beeinträchtigt werden. Die Kosten des Riemens steigen ebenfalls.
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Im Gegensatz zu der allgemein herrschenden Meinung, daß ein glattes Segeltuch des gewöhnlichen V-förmig gerippten Riemens kräftig der Breite nach gestreckt werden muß, um eine ausreichende Widerstandsfähigkeit des Riemenkörpers gegenüber vertikalem Reißen zu erhalten, wie unten gezeigt wird, ist die vorliegende Erfindung in der Lage, eine ungefähr gleiche Widerstandsfähigkeit gegenüber vertikalem Reißen im Vergleich zu einem glatten und gestreckten, aus 100% Baumwollfasergarn hergestellten Segeltuch zu erreichen, ohne die Mühen und die Kosten der Streckbehandlung des glatten Segeltuchs. Riemen mit dem darin enthaltenen erfindungsgemäßen Segeltuch können ebenfalls eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Ermüdung durch Biegen aufweisen. Wie im folgenden weiter beschrieben, funktioniert das erfindungsgemäße Segeltuch im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber vertikalem Reißen und Biegefestigkeit besser als ein nicht gestrecktes glattes Segeltuch aus 100% Baumwollfasern.
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Tests wurden mit drei Typen von Segeltuch unternommen:
- 1) einem gewöhnlichen glatten Segeltuch als Vergleichsprobe Nr. 1 aus 100% Baumwollfasern, das gespannt wurde;
- 2) einem gewöhnlichen glatten Segeltuch als Vergleichsprobe Nr. 2 aus 100% Baumwollfasern, das nicht gestreckt wurde, und
- 3) dem erfindungsgemäßen nicht gestreckten Segeltuch aus Baumwoll- und Synthetikfasern, wobei die Synthetik- und Baumwollfasern in einem solchen Verhältnis zueinander vorliegen, daß mindestens soviel Synthetik- wie Baumwollfasern vorhanden sind.
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Die Fadendichte in Vergleichsprobe Nr. 1 betrug 14/10 mm und 10/10 mm für die Vergleichsprobe Nr. 2 und das erfindungsgemäße Segeltuch. Die Zugfestigkeit des einzelnen Fadens betrug in den Vergleichsproben Nr. 1 und Nr. 2 9 N/Faden und 14 N/Faden für das erfindungsgemäße Segeltuch. Alle Proben waren glattes Segeltuch.
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Vergleichsprobe Nr. 1 war ein glattes gestrecktes Segeltuch aus 100% Baumwollfasern, wobei sich die Fäden, wie in
2 gezeigt ist, in einem Winkel von 120° kreuzten. Vergleichsprobe Nr. 2 war ein glattes nicht gestrecktes Segeltuch aus 100% Baumwollfasern, wie in
3 gezeigt ist. Das erfindungsgemäße Segeltuch war ein glattes nicht gestrecktes Segeltuch aus 50% Baumwollfasern und 50% Polyethylenterephthalat (Pet), wie in
4 gezeigt ist. Die statische Zugfestigkeit über die Breite der Segeltuchlagen in
2–
4 wurde wie in den aufeinanderfolgenden
5–
7 gezeigt berechnet. In
5 wurde die statische Zugfestigkeit entlang einer Winkelhalbierenden zwischen der Kette
26 und dem Schuß
28 berechnet. In der Vergleichsprobe Nr. 1 betrug die Fadendichte 14/10 mm, wobei die Zugfestigkeit des einzelnen Fadens für den Kett- und den Schußfaden 9 N/Faden betrug. Dadurch betrug die Zugfestigkeit für 10 mm der Kette und des Schusses 126 N und die Zugfestigkeit über die Breite betrug nach der folgenden Gleichung 218 N/10 mm:
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Dadurch betrug die Zugfestigkeit bei einer Segeltuchbreite von 30 mm 654 N/30 mm.
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Eine ähnliche Berechnung wurde für die statische Zugfestigkeit bei der Segeltuchlage in Vergleichsprobe Nr. 2 in
6 durchgeführt. Die Fadendichte im Segeltuch betrug 10/10 mm, wobei die Zugfestigkeit des einzelnen Fadens für die Kette und den Schuß 9 N/Faden betrug. Dadurch betrug die Zugfestigkeit für 10 mm der Kette und des Schusses 90 N und die Zugfestigkeit über die Breite betrug nach der folgenden Gleichung berechnet 127 N/10 mm:
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Dadurch ergab sich bei einer Segeltuchbreite von 30 mm eine Zugfestigkeit von 381 N/30 mm.
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Eine ähnliche Berechnung wurde für die erfindungsgemäße Segeltuchlage in 4 durchgeführt. Die Fadendichte betrug 10/10 mm, wobei die Zugfestigkeit des einzelnen Fadens für die Kette und den Schuß 14 N/Faden betrug. Dadurch betrug die Zugfestigkeit für 10 mm der Kette und des Schusses 140 N und die Zugfestigkeit über die Breite betrug nach der folgenden Gleichung 198 N/10 mm.
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Dadurch ergab sich bei einer Segeltuchbreite von 30 mm eine Zugfestigkeit von 594 N/30 mm.
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Die statische Zugfestigkeit des gestreckten Segeltuchs in Vergleichsprobe Nr. 1 betrug ungefähr 650 N/30 mm, während die des nicht gestreckten Segeltuchs aus 100% Baumwollfasern in Vergleichsprobe Nr. 2 ungefähr 380 N/30 mm betrug. Um ungefähr dieselbe Zugfestigkeit des Segeltuchs in Vergleichsprobe Nr. 1 wie des Segeltuchs in Vergleichsprobe Nr. 2 zu erhalten, müßte bei einer Zugfestigkeit des einzelnen Fadens von 9 N/Faden die Fadendichte 1,7fach, oder die Zugfestigkeit des einzelnen Fadens 1,7fach erhöht werden. Das zuerst genannte würde zu einer Verminderung der Biegefestigkeit mit einem dazugehörigen Anstieg der Kosten führen. Das zuletzt genannte würde zu einer Zunahme des Fadendurchmessers, Verringerung der Biegefestigkeit und einer Zunahme der Dicke des Riemens führen, in den die Segeltuchlage eingelassen ist.
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Bei dem wie oben beschriebenen erfindungsgemäßen Segeltuch ist die Fadendichte mit 10/10 mm relativ gering, wobei die Widerstandsfähigkeit gegenüber einem vertikalen Einreißen ungefähr die gleiche wie bei dem gestreckten Segeltuch in Vergleichsprobe Nr. 1 ist. Die statische Zugfestigkeit über die Breite der Segeltuchlage, die dem Reißen entgegenwirkt, beträgt bei Vergleichsprobe Nr. 1 654 N/30 mm und für das erfindungsgemäße Segeltuch 594 N/30 mm. Demzufolge ist die Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen Segeltuchs nur 10% geringer als die von Vergleichsprobe Nr. 1.
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Die Fadendichte für den Riemen der Vergleichsprobe Nr. 1 betrug 14/10 mm, wobei die Fadendichte bei dem erfindungsgemäßen Segeltuch 10/10 mm betrug. Obwohl die Fadendichte pro Längeneinheit bei dem erfindungsgemäßen Segeltuch um 4 geringer als bei der Vergleichsprobe Nr. 1 ist, ergab sich kein wesentlicher Unterschied in der statischen Zugfestigkeit über die Breite des Segeltuchs. Durch Verringerung der Fadendichte um 4 pro 10 mm ist die Dichte der Schußfäden im erfindungsgemäßen Segeltuch verringert, was zu einer Verringerung der Kosten des gesamten Riemens führt.
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Bei Vergleich der Vergleichsprobe Nr. 2 mit dem erfindungsgemäßen Segeltuch liegt die statische Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen Segeltuchs ungefähr 1,6-fach höher.
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Ein Biegefestigkeitstest zur statistischen Beurteilung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Ermüdung durch Biegen der oben genannten drei Segeltuchlagen wurde auf der Basis von JIS R3420 durchgeführt. Fünf Teststücke Segeltuch mit einer Länge von 110 mm, einer Breite von 15,0 ± 0,5 mm und einer Dicke von weniger als 2,6 mm wurden vorbereitet. Die Teststücke wurden mittels Druck an den oberen Enden der Teststücke fixiert und ein MIT-Biegefestigkeits-Testgerät verwendet. Die unteren Enden der Teststücke wurden an einem Schwungelement fixiert, das wiederholt horizontal innerhalb eines Bereichs von 135 ± 5° geschwenkt wurde. Die Messungen wurden bei einer Biegegeschwindigkeit von 175 pro Minute und einem Biegewinkel von 60° bei einer Spannung von 9,8 N (1 kgf) durchgeführt. Der Durchschnittswert der Zahl von Biegungen der fünf Segeltuch-Teststücke wird durch den auf die nächste ganze Zahl gerundeten Wert angegeben. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 unten gezeigt. TABELLE 1
| | Anzahl von Biegungen bei Brechen (Anzahl/15 mm) |
| Vergleichsprobe Nr. 1: gestrecktes Segeltuch aus 100% Baumwollfasern | 9.000 |
| Vergleichsprobe Nr. 2: glattes Segeltuch aus 100% Baumwollfasern | 4.000 |
| Erfindungsgemäßes Segeltuch: glattes Segeltuch aus 50% Baumwollfasern/50% Pet-Fasern | 30.000 |
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Aus dem Vorgenannten wird ersichtlich, daß die Widerstandsfähigkeit gegenüber Ermüdung durch Biegen bei Verwendung des erfindungsgemäßen Segeltuchs mindestens drei mal so hoch wie die der Vergleichsprobe Nr. 1 und mindestens ungefähr sieben mal so hoch wie die der Vergleichsprobe Nr. 2 war.
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Eine dynamische Beurteilung der Widerstandsfähigkeit gegenüber vertikalem Reißen bei Anwesenheit von Fremdstoffen, wie klebrigem Kautschukmaterial, Steinen und ähnlichem wurde durchgeführt. Die Fremdstoffe wurden in die Kerben zwischen nebeneinander liegenden Rippen, an die jede der drei Segeltücher angebracht war, eingebracht. Der Radius der Spitzen und der Abstand der Rippen einer V-förmig gerippten Antriebsscheibe, auf welche die Riemen aufgezogen wurden, waren mit denen einer normalen V-förmig gerippten Antriebsscheibe identisch. In diesem Fall wurde die Höhe des Rückens einer V-förmigen Rippe auf 4,2 mm eingestellt, was ein wenig höher ist, während die Rückenhöhe der anderen Rippe 3,45 mm betrug. Ein Simulationstest wurde mit einer abgestuften V-förmig gerippten Antriebsscheibe durchgeführt, in der unter Verwendung der Rippen mit einer höheren Rückenhöhe ein Vorhandensein von Fremdkörpern zwischen den Rippen angenommen wurde.
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Ein dynamischer Testaufbau unter Verwendung einer abgestuften Antriebsscheibe wird in 8 mit 40 bezeichnet. Die oben genannten V-förmig gerippten Riemen der Bauart 5PK1100 wurden auf eine gestufte Antriebsscheibe 42 mit 120 mm Durchmesser, eine gestufte angetriebene Scheibe 44 mit 120 mm Durchmesser und eine gestuften Spannscheibe 46 mit einem ungefähren Durchmesser von 45 mm aufgezogen.
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Die Spannscheibe 46 wurde so eingestellt, daß bei Raumtemperatur und einer Kraft von 12 PS an der angetriebene Scheibe die Spannung auf jeden Riemen 90 kgf/5 Rippen betrug. Die angetriebene Scheibe 44 wurde mit 4900 U/min betrieben. Die Haltbarkeit jedes Riemens wurde gemessen.
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Die Ergebnisse des Haltbarkeitstests sind im folgenden in Tabelle 2 gezeigt. TABELLE 2
| | Betriebszeit, Auftreten von Problemen |
| Vergleichsprobe Nr. 1: gestrecktes Segeltuch aus 100% Baumwollfasern | 350 Stunden, keine Anomalien |
| Vergleichsprobe Nr. 2: glattes Segeltuch aus 100% Baumwollfasern | 120 Stunden, Auftreten von vertikalem Einreißen |
| Erfindungsgemäßes Segeltuch: glattes Segeltuch aus 50% Baumwollfasern/50% Pet-Fasern | 370 Stunden, keine Anomalien |
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Aus Tabelle 2 wird ersichtlich, daß der V-förmig gerippte Riemen mit der erfindungsgemäßen Segeltuchlage ungefähr dieselbe Widerstandsfähigkeit gegenüber vertikalem Reißen aufwies wie der V-förmig gerippte Riemen der Vergleichsprobe Nr. 1 mit dem gestreckten Segeltuch, obwohl die Fadendichte des Segeltuchs in dem erfindungsgemäßen Riemen minimiert wurde.
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Gleichzeitig, weil die Fadendichte des Riemens auf 10/10 mm eingestellt wurde, war die Dichte der Kette und des Schusses im Riemen mit der des gewöhnlichen glatten Baumwollfaser-Segeltuchs identisch. Die Widerstandsfähigkeit des Riemens gegenüber Ermüdung durch Biegung in die periphere Richtung war nicht beeinträchtigt. Es wurde ein weiterer Test unter Verwendung der oben genannten drei Segeltuchlagen auf einem in 9 mit 50 bezeichneten dynamischen Versuchsaufbau durchgeführt. Mittels dieses Systems wurde die Dauerhaftigkeit unter der Verwendung einer inversen Anordnung mit vier Wellen bei hoher Umgebungstemperatur und unter niedriger Spannung getestet. Ein V-förmig gerippter Riemen der Bauart 3PK1100 wurde auf eine Antriebsscheibe 52 mit einem Durchmesser von 120 mm, eine angetriebene Scheibe 54 mit einem Durchmesser von 120 mm und eine Spannscheibe 56 mit einem ungefähren Durchmesser von 45 mm aufgezogen. Mittels einer beweglichen Rolle 58 mit einem Durchmesser von 85 mm wurde auf die Rückseite der Riemen zwischen der Antriebsscheibe 52 und der angetriebenen Scheibe 54 ein Druck ausgeübt, wobei das System bei einer Umgebungstemperatur von 85°C gehalten wurde. Die Spannscheibe 56 wurde so eingestellt, das die Kraft an der angetriebenen Scheibe 54 12 PS und die Spannung auf den Riemen 57 kgf/3 Rippen betrug. Die angetriebene Scheibe wurde mit 4900 U/min betrieben, wobei die Haltbarkeit jedes Riemens gemessen wurde.
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Die Ergebnisse des Tests mit dem System
50 sind in Tabelle 3 unten dargestellt. TABELLE 3
| | Betriebszeit, Auftreten von Problemen |
| Vergleichsprobe Nr. 1: gestrecktes Segeltuch aus 100% Baumwollfasern | 380 Stunden, Einreißen der Rippen |
| Vergleichsprobe Nr. 2: glattes Segeltuch aus 100% Baumwollfasern | 300 Stunden, Einreißen der Rippen |
| Erfindungsgemäßes Segeltuch: glattes Segeltuch aus 50% Baumwollfasern/50% Pet-Fasern | 400 Stunden, Einreißen der Rippen |
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Aus Tabelle 3 wird ersichtlich, daß der Riemen mit dem erfindungsgemägen Segeltuch in Bezug auf die Haltbarkeit dem Riemen der Vergleichsprobe Nr. 1 überlegen ist.
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Die voranstehende Beschreibung spezifischer Ausführungsformen ist als Verdeutlichung der weitgefaßten Konzepte gedacht, welche die Erfindung umfasst.
