DE2053694C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Zahnriemen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von Zahnriemen aus Gummi oder einem gummiähnlichen elastomeren Werkstoff mit einem die Riemenzähne abdeckenden Gewebe, wobei zunächst ein das Abdeckgewebe und die Zähne enthaltender innerer Riementeil durch Vorformen unter Eindrükken der Zahnprofüe in das Abdeckgewebe und Ausfüllen der vorgeformten Profile mit dem Werkstoff gebildet und hierauf getrennt hiervon der die Festigkeitsträger enthaltende äußere Riementeil durch Belegen des inneren Riementeils unter erhöhtem Druck aufgebaut wird, bevorder so erhaltene Riemenrohling vulkanisiert wird, sowie auf Vorrichtungen zum Durchführen solcher Verfahren.

Auf die Abdeckung der mit den zugeordneten Getriebe-Zahnrädern kämmenden Riemenzähne mit einem durchlaufenden Gewebe kann - von untergeordneten Einsatzfällen abgesehen - in der Regel nicht verzichtet werden, weil dieses die elastisch verformbaren Riemenzähne vor Abrieb und Verschleiß weitgehend schützt und darüber hinaus ihr dynamisches Laufverhalten vor allem in den kritischen Ein- und Auslaufbereichen der Umschlingungsbogen günstig beeinflußt. Seine freiliegende Anordnung als innere Mantelfläche der fertigen Riemen macht es für die Konfektionierung der Riemenrohlinge zur Ausgangsbasis der üblichen Herstellungsverfahren, die einen

to von innen nach außen fortschreitenden Schichtenaufbau vorsehen. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, den zum Aufbau verwendeten gezahnten Formkern zunächst mit dem Abdeckgewebe zu umkleiden, die den Riemenzähnen entsprechenden Hohlräume mit dem elastomeren Werkstoff auszufüllen und darauf die übriger· Teile des Riemenkörpers aufzubringen. Hierbei bereitet die einwandfreie Umkleidung des Formkerns in genauer Anpassung an den Verlauf der Zahnflanken unter Vermeidung nachteiliger FaI-tenbildung erhebliche Schwierigkeiten. LIm ein ganzflächiges Anliegen des Abdeckgewebes in allen Bereichen der ?erklüfteten Kernoberfläche zu gewährleisten und die Gefahr von Ablösungen und daraus folgenden Fehlstellen mit Sieherhei* auszuschließen.

war es bisher unumgänglich, das Gewebe durch V'ermi'tlungvon Klebern auf dem Formkern, insbesondere in dessen Vertiefungen /u fixieren. Da zui Erzielung einer festhaftenden Bindung des Abdeckgewebes mit den benachbarten elastomeren Werkstoffschichten und gleichzeitig einer exakten Ausformung der Riemenzähne ohne die Bildung störender und schwer zu beseitigender Rückstände nur auf Gummibasis aufgebaute Kleber verwendet werden können, weisen die fertigen Zahnriemen nach der abschließenden Vulkanisation auf dem Abdeckgewebe eine wenn auch nur feine Gummischicht auf, deren Dicke kaum odei nur wenig über die Ausfüllung der Gewebemaschen hinausgeht, die aber im Gebrauch der Riemen beim Umlauf um die zugeordneten Getrieberäder allmählichem Abbau unterliegt. Der hieraus entstehende Abrieb ist so gering, daß er normalerweise nicht weiter störend in Erscheinung tritt. Werden jedoch an Stelle metallischer Zahnräder aus Kunststoffen hergestellte Räder verwendet, wie es beispielsweise

45, in Büromaschinen und anderen feinmechanischen Getrieben in zunehmendem Maße der Fall ist, so werden die anfallenden Gummipartikel durch elektrostatische Aufladung festgehalten und in den Zahnlücken der Räder akkumuliert. Dies führt zu Änderungen der Eingriffsverhältnisse, die wiederum Ungleichmäßigkeiten im Riemenumlauf und schließlich die vollständige Zerstörung des Riemens selbst zur Folge haben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Konfektionierung von Gummi-Zahnriemen eine

5.5 Voraussetzung dafür zu schaffen, daß die notwendige, zuverlässige mechanische Festlegung des Abdeckgewebes in den Zahnformen ohne Verwendung von Haftmittler möglich wird, der die Ursache für späteren Abrieb mit den daraus entstehenden nachteiligen FoI-

6.Q geerscheinungen ist. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung des Verfahrens der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Vorformen der Gewebeabdeckung unter Wärmeeinwirkung in jeweils mehrere Riemenzähne umfassenden Längenabschnitten des

herzustellenden Riemens mit nachfolgendem Kühlen der Abschnitte erfolgt.

Die Erfindung ermöglicht den vollständigen Verzicht auf Gummikleber und andere Haftvermittler und

schafft dadurch die Voraussetzung zur Herstellung funktionstüchtiger Zahnriemen, die im Gebrauch keinerlei Abrieb unterliegen und daher unabhängig von der Beschaffenheit der umschlungr nen Zahnräder ein hohes Maß an Gleichmäßigkeit im Laufverhalten und lange Lebensdauer zeigen. Die als vorbereitender Schritt zu der nachfolgenden Konfektionierung zu verstehende Fältelungdes Abdeckgewebes in genauer Entsprechung zu der Zahnform mit Ausfüllung der entstehenden Hohlfalten mit plastischer Rohmischung führt zur Bildung eines Präzisions-Formteiles, das als in sich zusammenhängendes Bauelement einfach zu handhaben ist und schnell und leicht auf den Zahnkern der Konfektioniervorrichtung bzw. der Vulkanisierform aufgelegt werden kann. Die Gefahr von Lageänderungen des Abdeckgewehes beim Auflegen auf den Kern oder im Verlauf der nachfolgenden Aufbauarbeiten ist infolge der thermisch fixierten Vorformung in Verbindung mit der unter erhöhtem Druck eingebrachten elastomere!! Werkstoff-Füllung ausgeschlossen. Die fertigen Zahnriemen sind daher frei von den geschilderten Mängeln und ohne Zugeständnisse an ihre Eingriffsgenauigkeit unbeschränkt anwendbar.

Eine zum Durchführen des erlindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung weist zweckmäßig eine heiz- und kühlbare flache Matrize mit den Riemenzähnen entsprechenden Nuten und eine gegen die Matrize bewegliche Druckplatte mit den Nuten in der Matrize zugeordneten Vorsprüngen auf, wobei gemäß einer Variante der Erfindung vorgesehen ist, daß die Druckplatte aus in Druckrichtung gegeneinander verschiebbaren, die Vorsprünge tragenden Lamellen zusammenzusetzen und die Verschiebung der Lamellen nacheinander durch einen mit Abstand von der Matrizenoberfläche in Querrichtung /.u den Nuten beweglich geführten Schieber mit auf die der Matrize abgekehrten Schmalseite der Lamellen in reibschlüssige Verbindung tretender keilförmig abgeschrägter Druckfläche zu bewirken. Es empfiehlt sich, die Tiefe der Nuten in der Matrize großer als die Höhe der Riemenzähne zu bemessen, um das unvermeidliche Schrumpfen des nach dem vorhergehenden Erwärmen wieder abgekü'ilten Gewebes auszugleichen.

Eine solche Vorrichtung ist zum abschnittsweisen Verformen einer Gewebebahn in wiederholten aufeinanderfolgenden Schritten geeignet. Im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen, beispielsweise gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 273 806, die jeweils die Gesamtflache eines Gewebeabschnittes e.fassen, erfordert sie aber nicht die Einstellung einer zumindest in einer Richtung besonders hoch getriebenen Nachgiebigkeit der Gewebefäden. Da die nacheinander in die Nuten der Matrize niedergedrückter. Lamellen das spannungsfrei geführte Gewebe je nach Bedarf nachziehen können, geht das fortschreitende Einformen ohne die sonst unvermeidliche Erzeugung steigender Zugspannungen vorsieh. Neben der Möglichkeit, das Gewebe allein mit Rücksicht auf sein Verhalten am fertigen Riemen auszuwählen, bringt die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil schonender Behandlung unter Vermeidung von Rißbildungen im Gewebe mit sich und größere Sicherheit in der vollständigen Ausformung der Hohlfalten mit weitgehend unterdrückter Rückbildungsneigung.

Die Erfindung ist an Hand der schematischen Darstellung einer Herstellungsvorrichtung in der Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung ist

Fig. 1 ein Vorrichtungsteil im Längsschnitt,

Fig. 2 ein Querschnitt durch das Teil nach Fig. 1. und

Fig. 3 das Teil nach Fig. I in Draufsicht.

Die gezeichnete Vorrichtung enthält als formgebendes Element eine Matrize 21 in Gestalt einer mit Zahnnuten 22 versehenen flachen Platte. Die zugehörige Druckplatte ist aus einer Vielzahl von in einem Rahmen 23 gehaltenen Lamellen 24 zusammengesetzt. Die Lamellen sind in unmittelbarem gegenseitigen Kontakt unabhängig voneinander in Pfeilrichtung auf- und abbeweglich, wobei seitliche Ansätze 24« eine formschlüssige Führung innerhalb des Rahmens 23 vermitteln. An ihrer der Matrize zugekehrten, in der Zeichnung unteren Schmalseite, tragen sie der durch die Nuten 22 vorgegebenen Zahnform entsprechende Vorsprunge 25, mit denen sie in die Nuten einfassen und in diesen einen Endanschlag für die Abwärtsbewegung finden. Oberhalb der Lamellen 24 ist ein in Querrichtung zu ihnen hin- und herbeweglicher Schieber 26 vorgesehen, mittels dessen die Lamellen nacheinander nach unten in die zugehörigen Nuten 22 der Matrize gedrückt werden können. Der Schieber ist durch seitliche Führungsleisten 27 formschlüssig innerhalb des Rahmens 23 geführt und weist an seinem vorlaufenden Stirnende eine keilförmige Abschrägung 26a auf. die einmal das Aufschieben auf die Lamellen 24 ermöglicht und gleichzeitig auch eine allmähliche Zunahme des Preßdruckes bewirkt.

Die Gewebebahn 11 wird abschnittsweise auf die Matrize 21 aufgelegt und nach Aufsetzen des Rahmens 23 und Verklammern mit nicht weiter dargestellten Spannmitteln durch Vorschieben des Schiebers 26 in die Nuten 22 eingepreßt. Die Verformung setzt an dem in Vorschubrichtung vorderen Bereich der Gewebebahn ein, so daß die mit dem Niederfahren der ersten Lamellen 24 verbundene Längung durch Nachziehen des nur lose auf dem Matrizenkörper aufliegenden Gewebes ausgeglichen werden kann, ohne damit Zugspannungen zu erzeugen. Mit dem Vorrücken des Schiebers 26 wiederholt sich der gleiche Vorgang an jeder der Lamellen 24 nacheinander, bis nach dem Niederfahren der letzten, in der Zeichnung rechten Randlamelle, die Verformung abgeschlossen ist und der Rahmen 23 zum Einziehen des nächstfolgenden Gewebeabschnittes von der Matrize abgehoben werden kann. Die Einformungder Gewebefalten beginnt jeweils mit der aus dem Einwirkungsbereich auf die Lamellen 24 zurückgezogenen Ausgangsstellung des Schiebers 26.

Die Matrize ist mit Heizeinrichtungen versehen oder mit einer beheizten Unterlage in Berührung gehalten. In Pfeilrichtung sind die für die Weiterbehandlung des von der Matrize abgezogenen vorgeformten Gewebes 11 notwendigen Einrichtungen nachgeschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Zahnriemen aus Gummi oder einem gummiähnlichen elasto· meren Werkstoff mit einem die Riemenzähne abdeckenden Gewebe, wobei zunächst ein das Abdeckgewebe und die Zähne enthaltender, innerer Riementeil durch Vorformen unter Eindrücken der Zahnprofile in das Abdeckgewebe und Ausfüllen der vorgeformten Profile mit dem Werkstoff gebildet und hierauf getrennt hiervon der die Festigkeitsträger enthaltende äußere Riementeil durch Belegen des inneren Riementeils unter erhöhtem Druck aufgebaut wrd, bevor der so erhaltene Riemenrohling vulkanisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorformen der Gewebeabdeckung unter Wärmeeinwirkung in jeweils mehrere Riemenzähne umfassenden Längenabschnitten des herzustellenden Riemens mit nachfolgendem Kühlen zum Fixieren der Abschnitte erfolgt.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach dem Anspruch 1, mit einer den Riemenzähnen entsprechende Nuten aufweisenden heizbaren, flachen Matrize und einer gegen die Matrize beweglichen Druckplatte mit den Nuten der Matrize zugeordneten Vorsprüngen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte aus in Druckrichtung gegeneinander verschiebbaren, die Vorsprünge (25) tragenden Lamellen (24) zusammengesetzt ist, die durch einen mit Abstand von der Matrizen-Oberfläche in Querrichtung zu den Nuten (22) beweglich geführten Schieber (26) mit auf die der Matrize abgekehrten Schmalseite der Lamellen (24) in reibschlüssige Verbindung tretender keilförmig abgeschrägter Druckfläche (26a) verschiebbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Vorsprung (25) eine Lamelle (24) /ugeordn.t ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nuten (22) in der Matrize (21) größer als die Sollhöhe der Rjemenzahne nach der Kühlung bemessen ist.