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Kraftübertragungsriemen Die Erfindung bezieht sich auf aus gießfähigen
elastomeren Kunststoffen mit eingebetteten Festigkeitsträgern hergestellte Kraftübertragungsriemen
sowie auf Verfahren zum Herstellen solcher Riemen.
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Die hohe. Dehnung der üblichen Riemenwerkstoffe, beispielsweise Polyurethan,
Epoxidharze, Polyvinylchlorid-Plastisole, Silikongußmassen u. a., macht im allgemeinen
- von untergeordneten Beanspruchungsfällen abgesehen - für die Ubertragung von Drehmomenten
die Armierung der Riemen mit textilen oder metallischen Verstärkungseinlagen unerläßlich.
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Die Verwendung von schraubengangartig in endlosen Windungen in einer
Ebene des Riemenquerschnitts nebeneinander aufgespulten Fäden oder Drähten als Festigkeitsträger
hat sich für viele Einsatzzwecke hervorragend bewährt. Die Herstellung solcher Riemen
bereitet aber mit der ordnungsgemäßen Verspannung der Festigkeitstrager in dem Hohlraum
der Gießform beträchtliche Schwierigkeiten. Die oft erwünschte. Anwendung des Spritzgießverfahrens
bringt zudem das Risiko unkontrollierter Verschiebungen der aufgespulten Festigkeitsträger
unter der Wirkung der unter erhöhtem Druck in den Formenhohlraum einschießenden
Gießmasse mit sich.. Als nachteilig wird auch die das Laufverhalten beeinträchtigende
hohe Steifigkeit von Riemen kleiner Umfangslänge empfunden, so daß in der Anwendbarkeit
der bekannten Riemenkonstruktion von vornherein Beschränkungen hinzunehmen waren.
Man hat zwar schon versucht, beispielsweise durch Einarbeiten kurzer Fasern in die
Kunststoffmischung durchlaufendeFestigkeitsträger entbehrlich zu machen und auf
diese Weise die bestehenden-Schwierigkeiten zu beheben. Die ohne Zugstrang ausschließlich
aus faserverstärkten Mischungen aufgebauten Riemen blieben aber hinter den anfänglich
gestellten Erwartungen zurück und erwiesen sich in den meisten Einsatzfällen als
nicht ausreichend.
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Der Ereindung Liegt als AufgEtbe ztgrtinde eine@ für norntaLe Beanspruchungen
geeigneten KraSttibertragLIrlgsriemen mit vebessertem Biegeva-rhalten und damit
auch verbesserten Laufeigenschaften in beliebig kLeinen Grcßenklassen zu schaffen-
und das HersteLLIltlgsverfahren unter weitgehender Vermeidung von Fehlerquellen
zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird für Riemen der eingangs geschilderten Gattung
dadurch gelöst, daß als Festigkeitsträger ein haftend mit dem elastomeren KunststoffDverbundenes
Faservlies, zweckmäßig in Form eines über die gesamte Riemen länge durchlaufenden
Bandes von der Querschnittsbreite des Riemens in der Einbettungsebene entsprechender
Breite, verwendet wird. Als-Faservlies sind im Gegensatz zu anderen, gewebten oder
gewirkten Textilien alle aus lose in Wirrlage verteilten, an ihren Kreuzungs- und
Berüh rungsstellen verschweißten oder durch ein Bindemittel verklebten Stapelfasern
hergestelltenVliesstoffe zu verstehen, wobei als Ausgangsmaterial alle Arten von
natürlichen oder künstlichen Fasern Verwendung finden können. Im Hinblick auf die-
erwünschte haftende Bindung des Faservlieses an dem übrigen Riemenkörper empfiehlt
es sich, das Vlies mit dem elastomeren Kunststoff derart weitgehend zu tränken,
daß die zwischen den einzelnen Fasern befindlichen Hohlräume im wesentlichen damit
ausgefüllt sind.
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Die erfindungsgemäßen Riemen zeichnen sich durch eine besonders für
kleine Umfangslängen erwünschte außerordentliche Schmiegsamkeit und leichte Anpassungsfähigkeit
an sehr kleine Scheibendurchmesser aus Der Verzicht auf einen aus Fäden oder Drähten
aufgebauten Zugstrang ermöglicht unter Ausnutzung der vergleichsweise geringen Schichtstärke
der verwendeten Vliesstoffe niedrigere Querschnittshöhen, die ihrerseits sich weiterhin
günstig auf das Biegeverhalten der Riemen auswirken. Die Festigkeit üblicher Vliesstoffe
reicht für Belastungen normaler Größenordnung vollständig aus, wobei höheren Anforderungen
auch durch die Wahl besonders reißfester Fas-ern wie beispielsweise Polyamiden,
gegebenenfalls in Mischung mit Acetat- und anderen Fasern, begegnet werden kann.
Weitere Variationsmöglichkeiten in der Beanspruchungsfähigkeit der Vliese sind durch
die Art der Faserbindung gegeben, wozu je nach der Provenienz der Fasern verschiedene
Bindemittel, auch
elastische Bidrmii-tcl. auf Xautschuk- oder- Kunstharzbasis,
Verklebung durch Buellungs- oder Lösungsmittel und im Falle thermoplastischer Fasern
auch Vers(lhweißung zwischen beheizten Walzen u. a. m. zur Verfiigung stehen. Die
Durchimprägnierung mit dem elastomeren Riemenwerkstofl bringt mit dem Ausfüllen
der Hohlräume in dem verhältnismäiL lockeren Vliesstoff eine weitere Fixierung der
Fasern untereinander mit sich und erhöllt die Zugfestigkeit des eingebetteten-Vl-iesbandes
beträchtlich.
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Die Herstellung der erfindungsgemäßen Riemen gestaltet sich wesentlich
einfacher als die bekannten Verfahren. Die Verwendung eines zusazmenhängenden Faservliesbandes
anstelle einzelner, relativ gegeneinander verschiebbarer Festigkeitsträger gewährleistet
eine stets gleichbleibende Beschaffenheit und Anordnung des Zugstranges, da auch
unter Anwendung hoher Spritzdrücke im Spritzgießverfahren keine Lageänderungen hervorgerufen
werden können. Die Vorbereitung der Gießformen erfordert gegenüber dem Aufspulen
von Fäden oder Drähten nur geringen Aufwand, der darin besteht, den Formenhohiraum
mit einem an einer seiner Mantelflächen anliegenden Faservlies auszukleiden, worauf
die Form geschlossen und mit dem unter erhöhtem Druck zugeführten Kunststoff ausgefüllt
werden kann. Es brauchen keine besonderen Maßnahmen zum Festlegen des Faservlieses
vorgesehen zu werden, und auch die sonst für die Halterung der Festigkeitsträger
notwendigen Vor-Sprünge können entfallen, woraus Vereinfachungen und Kosteneinsparungen
schon in der Herstellung der Gießformen selbst entstehen. Das Faservlies kann als
Band endlicher Länge mit einander überlappenden oder stumpf aneinanderstoßenden
Enden in den Formenhohlraum eingelegt oder wahlweise auch schon vor dem Einlegen
durch Verkleben, Nähen oder Schweißen endlos gemacht werden. Die unmittelbare, durch
den Druck der einschießenden Gießmasse noch verstärkte Anlage des Faservlieses an
einer Mantelfläche der Hohlraumwandung zeigt sich an den fertigen Riemen in Form
einer äußeren Hüllschicht am Riemenrücken.
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Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Riemenformen beschränkt, sondern
gleich gut auf Zahnriemen, Flach- oder Keilriemen und andere Åusführungsarten anwendbar.
Da die Faservliese kein Fadensystem enthalten, können sie schnittsauber ohne Fadenablösungen
aufgetrennt werden. Die Riemen können daher in bekannter Weise mit mehrfach größerer
axialer-Breite hergestellt und nachträglich in Einzelriemen aufgeschnitten werden.
3ie Erfindung schließt nicht aus, gegebenenfalls auch zusätzlich zu dem Faservlies-Zugstrang
Gewebeeinlagen mit einzubauen, wenn dies zur Erfüllung bestimmter Forderungen angezeigt
sein sollte.
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Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels
in der Zeichnung verdeutlicht.
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Die Zeichnung zeigt ein Teilstück eines erfindungsgemäß hergestelltew
Zahnriemens in perspektivischer Ansicht. Der mit ange-formten Zähnen 1 versehene,
beispielsweise aus Polyurethan oder einem anderen gies fähigen Kunststoff bestehende
Riemen ist auf der den Zähnen abgekehrten Rückenfläche mit einem Hüllband 2 aus
einem Faservlies abgedeckt.
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Das Hüllband 2, das gleichzeitig auch den die Längskräfte aufnehmenden
Zugstrang bildet, brstreckt sich über die gesamte Riemenbrelte und ist unter Bildung
einer nicht gezeichneten Uberlappungsstelle über die ganze Umfangslänge des Riemenrückens
durchlaufend geführt-. Es besteht aus einem nach dem vorliegenden Einsatzzweck des
Zahnriemens ausgesuchten Vliesstoff und ist mit haftender Bindung an den Riemenkörper
vollständig von dem elastomeren Werkstoff durchimprägniert.