DE2324089A1 - DRIVE BELTS, IN PARTICULAR V-BELTS - Google Patents
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dipl.-ing. peter- c. srokaHans Wiemuth
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10. Mai 1973May 10, 1973
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Dayco Corporation Dayton, Ohio / USA Dayco Corporation Dayton, Ohio / USA
Treibriemen, insbesondere V-RiemenDrive belts, especially V-belts
Die Erfindung betrifft einen Treibriemen, insbesondere V-Riemen, mit einem auf Zug beanspruchten Abschnitt, der aus mehreren mit elastomerem Material imprägnierten Textilschichten besteht, einem daran angrenzenden last- bzw. kraftübertragenden Abschnitt, der aus einer Schicht aus hoch elastischem elastomerern Material besteht, in das last- bzw. kraftübertragende Litzen eingebettet sind, und einem auf Druck beanspruchten Abschnitt, der eine an den last- bzw. kraftübertragenden Abschnitt angrenzende Versteifungs- bzw. Verstärkungsschicht und mehrere Textilschichten umfaßt, die mit elastomerem Material beschichtet sind, wobei die Versteifungs- bzw. Verstärkungsschicht aus elastomerem Material besteht, in das Einzelfasern eingebettet sind.The invention relates to a drive belt, in particular a V-belt, with a section subjected to tensile stress, which consists of several textile layers impregnated with elastomeric material, an adjoining load or force-transmitting section, which consists of a layer of highly elastic elastomer There is material in which the load or force-transmitting strands are embedded and which are subjected to pressure Section that adjoins the load or force-transmitting section stiffening or reinforcing layer and comprises several textile layers which are coated with elastomeric material, wherein the stiffening or reinforcing layer consists of elastomeric material, in the individual fibers are embedded.
Es sind verschiedene Treibriemenarten und V-Riemen auf dem Markt, die insbesondere für den Einsatz bei Kraftfahrzeugen beötimrnt sind. Diese bekannten Riemenarten haben auf Zug bean-There are different types of drive belts and V-belts on the market, which are particularly suitable for use in motor vehicles are. These known types of belts have to be
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spruchte Abschnitte, last- bzw. kraftübertragende Abschnitte und auf Druck beanspruchte Abschnitte. Im allgemeinen ist jeder der benutzten V-Riemen für einen bestimmten Anwendungszweck konzipiert, d.h. es besteht nicht die Möglichkeit, abgesehen von unterschiedlichen Längen, einen Standardriemen in Verbindung mit den verschiedenen Antriebsaggregaten eines Kraftfahrzeuges einzusetzen. Ein derartiger Standardriemen müßte für die Anwendung bei Riemenscheiben mit sowohl kleinem als auch großem Durchmesser eine ausreichende Flexibilität haben; er müßte ausserdem eine hohe Fe-stigkeit haben und. mit einer minimalen Wärmeentwicklung laufen. Es ist außerdem eine ausreichende Festigkeit in Querrichtung vonnöten, um beim Laufen unter hohen Belastungen Verformungen auszuschalten. Der Riemen muß weiterhin in der Lage sein, selbst bei hohen Geschwindigkeiten ohne Umschlagen zu laufen.stressed sections, load or force-transmitting sections and sections subjected to pressure. In general everyone is the V-belts used for a particular application designed, i.e. it is not possible, apart from different lengths, to combine a standard belt with the various drive units of a motor vehicle to use. Such a standard belt would have to be used with both small and large pulleys Diameter have sufficient flexibility; it should also have a high level of strength and. with minimal heat generation to run. Sufficient transverse strength is also required to be able to run under heavy loads To eliminate deformations. The belt must still be able to operate at high speeds without turning to run.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen endlosen Treibriemen, insbesondere V-Riemen zu schaffen, der die oben für einen Standardriemen angegebenen und erwünschten Eigenschaften hat und dennoch einfach in der Herstellung ist.The invention is based on the object of an endless drive belt, in particular to create V-belts which have the properties specified and desired above for a standard belt and yet is easy to manufacture.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Treibriemen dadurch gekennzeichnet, daß die Textilschichten des auf Druck beanspruchten Abschnittes aus einem Gewebe mit Heftfäden und Schußfäden besteht, die sich unter einem Winkel zwischen 105 und 120° kreuzen.To solve this problem, the drive belt according to the invention is characterized in that the textile layers of the pressure claimed section consists of a fabric with stitching threads and weft threads, which are at an angle between 105 and cross 120 °.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below with the aid of an example. Show it:
Fig. 1 eine isometrische Ansicht des erfindungsgernäßen Treibriemens, wobei einige Teile im Schnitt dargestellt und einige Teile weggebrochen sind;1 is an isometric view of the drive belt according to the invention, with some parts shown in section and some parts broken away;
Figo 2 einen Querschnitt des Riemens gemäß Fig. 1FIG. 2 shows a cross section of the belt according to FIG. 1
Die Fig. 1 und 2 beziehen sich auf einen dndlosen TreibriemenFigs. 1 and 2 relate to an endless drive belt
■ 3 0 9 FU 3 / Π 5 (U■ 3 0 9 FU 3 / Π 5 (U
10 in Form eines sogenannten V-Riemens. Der V-Rieraen 10 ist als Standardriemen für die verschiedensten Aggregate beispielsweise eines Automobils benutzbar, wobei ausschließlich die Länge des Riemens bei den verschiedenen"Anwendungen variiert. Der Riemen 10 hat einen auf Zug beanspruchten Abschnitt 11, einen last- bzw. kraftübertragenden Abschnitt 12 und einen auf Druck beanspruchten Abschnitt 13» diese einzelnen Abschnitte sind zur Bildung des Riemenkörpers durch Vulkanisation miteinander verbunden.10 in the form of a so-called V-belt. The V-Rieraen 10 is available as a Standard belts can be used for a wide variety of units, for example an automobile, with only the length of the belt varies in different "applications. The Belt 10 has a section 11 subjected to tensile stress, a load or force-transmitting section 12 and a section 12 under pressure claimed section 13 »these individual sections are to form the belt body by vulcanization with one another tied together.
Der auf Zug beanspruchte Abschnitt 11 besteht aus mehreren, im vorliegenden Fall aus drei übereinander liegenden Textilschichten 14, die mit einem elastomeren Material imprägniert sind. Die äußere Schicht 14 des auf Zug beanspruchten Absclinitts 11 bildet die außen liegende Oberfläche des Riemens.The claimed train section 11 consists of several, im present case of three superimposed textile layers 14 which are impregnated with an elastomeric material. The outer layer 14 of the section 11 subjected to tensile stress forms the outer surface of the belt.
Der last- bzw. kraftübertragende Abschnitt 12 besteht aus einer Schicht 15 aus hoch elastischem elastomerem Material in l;'oriü von Gummi; die Schicht 15 grenzt an die innen liegende Schicht 14 des auf Zug beanspruchten Abschnitts 11 an. In diese Schicht 15» und zwar vorzugsweise in die Mittelebene derselben, sind kraftübertragende Litzen 16 eingebettet. Jede Litze 16 ist ein spiralförmig gewickelter Polyesterstrang und besteht vorzugsweise aus mehreren miteinander verzwirnten Polyesterfasern. Es hat sich herausgestellt, daß durch Beschichten der Polyesterfasern 17 und der Außenflächen der Litzen 16 mit einem Isocyanat-Bindemittel die Festigkeit der Litzen und demzufolge die Festigkeit de,·. Riemens erhöht werden kann. Der Riemen kann dann bei den unterschiedlichsten Arbeitsbedingungen eingesetzt werden, wie hohen Belastungen, pulsierenden Belastungen, zeitweilig ungewöhnlich hohen Riemengeschwindigkeiten usw. .The load or force-transmitting section 12 consists of a layer 15 of highly elastic elastomeric material in l ; 'oriü of rubber; the layer 15 adjoins the inner layer 14 of the section 11 subject to tensile stress. Power-transmitting strands 16 are embedded in this layer 15 ', preferably in the center plane thereof. Each strand 16 is a spirally wound polyester strand and preferably consists of several polyester fibers twisted together. It has been found that by coating the polyester fibers 17 and the outer surfaces of the strands 16 with an isocyanate binder, the strength of the strands and consequently the strength de, ·. Belt can be increased. The belt can then be used in a wide variety of working conditions, such as high loads, pulsating loads, at times unusually high belt speeds, etc.
Der auf Druck beanspruchte Abschnitt 13 ist aus mehreren Schichten zusammengesetzt, und zwar einer an die Schicht 15 angrenzenden Versteifungs- bzv:. Verstärkungsschicht 20 und drei Textilschichten 21, wobei die radial außen liegende Textilschicht 21 mit der Versteifungs- bzv/, Verstärkungsschicht 20 verbundenThe section 13 subjected to compression is made up of several layers composed, namely one adjacent to the layer 15 Stiffening or. Reinforcement layer 20 and three textile layers 21, the radially outer textile layer 21 being connected to the stiffening or reinforcing layer 20
ist. Jede der drei Schichten 21 ist mit einer Schicht aus elastomerem Material beschichtet.is. Each of the three layers 21 is covered with a layer of elastomeric Coated material.
Die Versteifungs- bzw. Verstärkungsschicht 20 besteht aus einem elastomeren Material, in das willkürlich oder ausgerichtet einzelne Verstärkungsfasern 22 eingebettet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Fasern wie bei 23 dargestellt parallel zur Längsachse des Riemens 10 ausgerichtet. Die Fasern 22 können jedoch auch senkrecht zur Längsachse des Riemens 10 oder unter jedem beliebigen Winkel zu dieser Längsachse schräg verlaufen. Die geeignete Ausrichtung der Fasern kann selbsttätig während der Herstellung bzw. Formgebung der aus dem elastomeren Material bestehenden Versteifungs- bzw. Verstärkungsschicht 20 erfolgen. Die Fasern 22 bestehen vorzugsweise aus Baumwolle, Kunstseide, Nylon, Polyester usw.. Derartige Fasern sind in der US-PS 3 416 383 beschrieben.The stiffening or reinforcing layer 20 consists of one elastomeric material in which individual reinforcing fibers 22 are embedded randomly or in alignment. With the one shown In the exemplary embodiment, these fibers are aligned parallel to the longitudinal axis of the belt 10, as shown at 23. However, the fibers 22 can also be perpendicular to the longitudinal axis of the belt 10 or at any desired angle to this longitudinal axis run obliquely. The appropriate alignment of the fibers can be done automatically during the manufacture or shaping of the stiffening or reinforcing layer 20 made of the elastomeric material. The fibers 22 are preferably made made of cotton, rayon, nylon, polyester, etc. Such fibers are described in US Pat. No. 3,416,383.
Der Riemen 10 besteht in der oben beschriebenen Weise aus mehreren Schichten 14,15,20 und 21, und der Aufbau und die Anordnung dieser Schichten ist derart, daß sie zusammen gewährleisten, daß der V-Riemen eine hohe Festigkeit hat, nicht heißläuft und eine ausgezeichnete Flexibilität hat, so daß er in Verbindung mit Rjänenscheiben oder -rollen mit kleinem Durchmesser verwendbar ist; der Riemen hat außerdem auch eine verbesserte Festigkeit bzw. Steifigkeit in Querrichtung. Obwohl für die Herstellung der Schichten 14,15,20 und 21 jedes geeignete elastomere Material benutzt werden kann, hat sich die Verwendung von Neopren als besonders vorteilhaft erwiesen.The belt 10 consists of several in the manner described above Layers 14, 15, 20 and 21, and the structure and arrangement of these layers is such that together they ensure that the V-belt has high strength, does not overheat and has excellent flexibility so that it can be used in conjunction with small diameter Rjänenscheiben or -rolls is; the belt also has improved strength or stiffness in the transverse direction. Though for making of layers 14, 15, 20 and 21, any suitable elastomeric material can be used, the use of neoprene has proven itself Proven to be particularly advantageous.
Das zum Imprägnieren der Textilschichten 14 verwendete Material ist vorzugsweise ein Gummi, wie beispielsweise Neopren, oder ein elastischer Rohgummi, oder ein verstärktes Material wie die oben beschriebene Schicht 20.The material used to impregnate the textile layers 14 is preferably a rubber, such as neoprene, or an elastic raw rubber, or a reinforced material such as the layer 20 described above.
Jede der gewebten Textilschichten 14 und 21 besteht vorzugsweise aus einem geeigneten Webstoff aus Kunstseide, Nylon, PoIy-Each of the woven textile layers 14 and 21 is preferably made of a suitable woven fabric made of rayon, nylon, poly
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ester, Baumwolle od. dgl.; der die einzelnen Schichten bildende Webstoff weist Kett- und Schußfäden auf, die sowohl bei den Schichten 14 als auch bei den&chichten 21 mit den Bezugszeichen 24 bzw. 25 versehen sind. Jede der Schichten 14 und 21 besteht aus einem sogenannten "spannungslos gemachten" Textilstoff, was soviel bedeutet, daß die einzelnen Schichten einer Vorbehandlung in der Weise unterworfen worden sind, daß die Kettfäden und die Schußfäden 25 sich unter einem Winkel kreuzen, der von dem üblichen Winkel zwischen Kett- und Schußfäden abweicht. Der übliche Winkel zwischen Kett- und Schußfäden beträgt gewöhnlich 9O°f im Fall von spannungslos gemachten Geweben kreuzen sich die Kettfäden und Schußfäden unter einem stumpfen Winkel zv/ischen 105 und 120°. Dieser Winkel ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen "A" versehen, wobei dieser stumpfe Winkel auf die Längsrichtung des Riemens bezogen ist. Die beschriebene Winkelanordnung zwischen den Fäden führt zu einer hohen Flexibilität des Gewebes und vermindert die Spannungen, denen die Riemen ausgesetzt sind. Derartige Gewebetypen sind in der US-PS 3 478 613 beschrieben.ester, cotton or the like; the one that forms the individual layers Woven fabric has warp and weft threads, which both in the layers 14 and in the layers 21 with the reference numerals 24 and 25 are provided. Each of the layers 14 and 21 consists of a so-called "de-stressed" fabric, what means that the individual layers have been subjected to a pretreatment in such a way that the warp threads and the weft threads 25 cross at an angle which deviates from the usual angle between warp and weft threads. The usual angle between warp and weft threads is usually 90 ° f in the case of untensioned fabrics cross the warp threads and weft threads at an obtuse angle zv / ischen 105 and 120 °. This angle is given the reference number in FIG. 1 "A", this obtuse angle being related to the longitudinal direction of the belt. The angular arrangement described between the threads leads to a high flexibility of the fabric and reduces the tension that the belts are exposed. Such types of fabric are described in U.S. Patent 3,478,613.
Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Textilschichten 14 des auf Zug beanspruchten Abschnittes und die Textilschichten 21 des auf Druck beanspruchten Abschnittes aus spannungslos gemachten Gewebe hergestellt sind, können für den auf Zug beanspruchten Abschnitt statt der Schichten 14 auch übliche, rechteckig gewebte Stoffe verwendet werden. Es ist ebenfalls möglich, für den auf Zug beanspruchten Abschnitt eine Kombination aus rechteckig gewebten und spannungslos gemachten Geweben zu verwenden.Although in the illustrated embodiment, the textile layers 14 of the section subjected to tension and the textile layers 21 of the section subjected to compression Tissue-free fabrics are produced, instead of the layers 14 can also be used for the section subjected to tensile stress usual, rectangular woven fabrics can be used. It is also possible to use a To use a combination of rectangular woven and tension-relieved fabrics.
Der Riemen wird in üblicher Weise hergestellt, indem die einzelnen Schichten des auf Zug beanspruchten Abschnittes 11, des last- bzw. kraftübertragenden Abschnittes 12 und des auf Druck beanspruchten Abschnittes 13 um eine Trommel oder einen Dorn bekannter Bauart gewickelt werden, wobei bei der Herstellung von Rjanenhülsen bekannte Verfahrensweisen angewendet werden.The belt is made in the usual way by the individual Layers of the tensile stressed section 11, the load or force-transmitting section 12 and the pressure claimed portion 13 are wound around a drum or a mandrel of known type, with during manufacture procedures known from Rjanenhülsen can be used.
309848/05(H309848/05 (H.
7 3 7: U O 8 9 7 3 7: U O 8 9
Die auf diese Weise gebildete Hülse wird dann ausgehärtet, unter kontrollierten Verfahrensbedingungen abgekühlt und in die Einzelriemen 10 zerschnitten.The sleeve formed in this way is then cured, cooled under controlled process conditions and inserted into the Single belt 10 cut.
Der erfindungsgemäße Riemen hat vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt. Bei Verwendung des Riemens in Verbindung mit einem Kraftfahrzeug hat der Riemen beispielsweise eine nominale Höhe von 7,14 mm, eine nominale Breite von 9,65 mm und an seiner äußeren Oberfläche eine nominale Breite von 11,9 mm· Der Winkel zwischen den nicht parallelen Seitenflanken liegt vorzugsweise bei etwa 36°. Bei einem derartigen Riemenaufbau ist über lange Zeiträume und unter unterschiedlichen Belastungsbedingungen ein zuverlässiger Betrieb des Riemens gewährleistet. Der erfindungsgemäße Riemen kann jedoch auch j eile andere geeignete Form haben.The belt according to the invention preferably has a trapezoidal cross-section. When using the belt in conjunction for example, with a motor vehicle, the belt has a nominal height of 7.14 mm, a nominal width of 9.65 mm, and on its outer surface a nominal width of 11.9 mm The angle between the non-parallel side flanks is preferably about 36 °. With such a belt structure a reliable operation of the belt is guaranteed over long periods of time and under different load conditions. However, the belt according to the invention can also each other suitable Have shape.
309 >j 48/0504309> j 48/0504
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