DE2517430A1 - Form fuer die herstellung von doppelzahnriemen - Google Patents
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Description
Or. tWlepnd.Dipl.-lng.W.NieniMn
Or. M. Koiiler, Dlpl-tag. C. GemJiardl
Patentanwälte
Hamburg 50 - Königstraße 28
Hamburg 50 - Königstraße 28
17. April 1975
V,26 592/74 12/Hh
Industrie Pirelli S.p.A. Mailand (Italien)
Form für die Herstellung γόη Doppelzahnriemen.
Die Erfindung bezieht sich auf Formen für die Herstellung von Zahnriemen aus elastomerem Material, die mit
einer Doppelverzahnung versehen sind, und zwar auf Formen, mittels welcher, ausgehend von den den Riemen darstellenden
doppelt gelegten Elementen, ein mit Zähnen auf seinen beiden Flächen versehener Antriebsriemen geformt und vulkanisiert
werden kann.
Formen und Vorrichtungen zum Herstellen von Bienen aus
elastomerem Material, die auf beiden Flächen Zähne aufweisen, sind bereits bekannt.
Eine der bekannten Formen ist im wesentlichen aus zwei Teilen gebildet, nämlich aus einem Dorn, der auf seiner
Außenfläche mit Zähnen versehen ist, und aus einem verform-
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baren zylindrischen Mantel, der an seiner Innenfläche mit Zähnen versehen ist und der an dem Dorn angeordnet werden
kann.
Die den Riemen bildenden Elemente, die zusammengelegt
sind und eine Hülse bilden, werden zwischen den beiden Teilen der Form angeordnet. Durch Anlegen von in Richtung gegen
den Dorn gerichteten Druck an den Mantel und durch Anlegen von Wärme wird die Hülse geformt und vulkanisiert, um sie
zu einem Riemen zu gestalten, der auf beiden Flächen Zähne hat.
Bei Verwendung einer solchen bekannten Form ergeben sich die nachstehenden Nachteile.
Die äußere Verzahnung des Doppelzahnriemens ist aus zwei Gründen fehlerhaft. Der erste Grund besteht darin, daß die
an dem verformbaren Mantel vorgesehene Verzahnung immer ungenau ist, da sie in einem verformbaren Material gebildet
ist. Daher ist die Außenverzahnung des Doppelzahnriemens, die der Gestalt der Verzahnung an dem verformbaren Mantel
folgt, ebenfalls ungenau. Der zweite Grund besteht darin, daß der aus verformbarem Material gebildete Mantel während
des Formungsvorganges verformt wird, was zu einer Änderung der an ihm vorhandenen Verzahnung führt, und diese Veränderung
erscheint demgemäß auch an der äußeren Verzahnung des Riemens. Weiterhin ist es nicht möglich, Doppelzahnriemen
herzustellen, die auch an der Oberfläche der Zähne und der Lücken der äußeren Verzahnung mit einem Oberzugsstoff od.
dgl. versehen sind. Tatsächlich müssen zum Formen einer äußeren Riemenverzahnung, die mit einem Stoff od. dgl. überzogen
ist, sehr hohe Formdrücke angewendet werden, die in dem verformbaren Mantel derartige Verformungen hervorrufen, daß dieser
Mantel eine Verzahnung nicht formen kann.
Weiterhin hat der verformbare Mantel, der innen mit Zähnen versehen ist, offensichtlich größere Gestalt als diejenige Gestalt,
die die äußere Verzahnung des Doppelzahnriemens haben muß, damit der Mantel auf die Hülse aufgesetzt werden kann.
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Während der Formung der Hülse verkleinert der verformbare Mantel unter der Wirkung des Drucks seine Gestalt. Diese
Verkleinerung der Gestalt erfolgt jedoch nicht gleichmäßig, und dies führt wiederum zu einer Änderung der Teilung der
Riemenverzahnung und der Größe der einzelnen Zähne. Nach einer vergleichsweise kleinen Anzahl von Arbeitsstunden
muß der verformbare Mantel ausgetauscht werden, da er abgenutzt ist, und dies führt zu sehr hohen Herstellungskosten
bei Doppelzahnriemen.
Es sind auch für die Herstellung von Doppelzahnriemen aus elastomerem Material Vorrichtungen bekannt, die zwei getrennte
Formen aufweisen, nämlich eine Form für die Bildung der inneren Verzahnung des Riemens und eine für die Bildung
der äußeren Verzahnung.
Die Form für die Bildung der inneren Verzahnung des Riemens
ist aus zwei Teilen gebildet, nämlich einem Dorn, der mit Zähnen an seiner Außenfläche versehen ist, auf welcher
eine Hülse, die aus den verschiedenen doppelt zusammengelegten Elementen eines Zahnriemens gebildet ist, angeordnet wird,
und einem glatten verformbaren Mantel. Mittels dieser Form wird die Innenverzahnung des Riemens an der Innenfläche der
Hülse geformt und es wird teilweises Vulkanisieren des elastomeren Materials ausgeführt. Die Form für die Bildung der äußeren
Verzahnung des Riemens ist aus zwei Platten zusammengesetzt, die an den einander zugewandten Flächen mit Zähnen versehen
sind.
Die Zähne der inneren Verzahnung eines Teiles der teilweise vulkanisierten Hülse werden in den Zähnen der einen
der beiden Platten angeordnet, und die andere gezahnte Platte formt die Außenfläche an der gegenüberliegenden Fläche dieses
Teiles der Hülse. Die Formung der äußeren Verzahnung des Riemens wird daher in aufeinanderfolgenden Längen ausgeführt.
Mittels der die ebenen Platten aufweisenden Form kann auch, abgesehen von der Formung der äußeren Verzahnung des
Doppelzahnriemens, das vollständige oder endgültige Vulkani-
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sleren der Riemen ausgeführt werden.
Die oben beschriebene bekannte Vorrichtung für die Bildung von Doppelzahnriemen aus elastomerem Material hat
folgende Nachteile:
Die für die Herstellung der Riemen erforderliche Zeit ist beträchtlich lang und die Kosten für die Maschinenausrüstung
und die aufzuwendende Arbeit sind hoch, woraus sich vergleichsweise hohe Herstellungskosten für Doppelzahnrieinen
ergeben. In vielen Fällen ist die äußere Verzahnung des Riemens fehlerhaft zufolge der Tatsache, daß die Formung in aufeinanderfolgenden
Riemenlängen ausgeführt wird. Zufolge der Fehler an der Außenverzahnung ist der Anteil nicht brauchbarer
Riemen vergleichsweise hoch. Wenn ein widerstandsfähiges Gebilde im Riemen aus parallel zueinander liegenden Schnüren
besteht, ergibt sich während der Formung der äußeren Verzahnung eine unregelmäßige Änderung des Abstandes zwischen den
Schnüren und damit eine Veränderung dieses widerstandsfähigen Gebildes oder Einsatzes. Diese Änderung führt zu einer zu
kurzen durchschnittlichen Lebensdauer der Doppelzahnriemen, die auf diese Weise hergestellt sind.
Eine andere bekannte Vorrichtung für die Herstellung von Doppelzahnriemen aus elastomerem Material weist eine Form
und eine Fräsmaschine auf.
Die Form besteht aus einem Dorn, der mit Zähnen an seiner Außenfläche gebildet ist, an welcher eine Hülse gebildet ist
durch Zusammenlegen der verschiedenen den Riemen darstellenden Elemente, und aus einem verformbaren Mantel, Mittels dieser
Form ist es möglich, einen vollständig vulkanisierten Riemen zu erhalten, der an seiner Innenfläche mit Zähnen versehen
ist und an seiner Außenfläche eine Lage aus elastomerem Material hat. Die Lage aus elastomerem Material, die an der
Außenfläche des Riemens vorhanden ist, wird mit der Fräsmaschine behandelt, welche Zähne in diese Lage schneidet.
Die zuvor beschriebene Vorrichtung zur Herstellung von Doppelzahnriemen aus elastomerem Material hat die nachstehenden
Nachteile:
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Zufolge der komplizierten Behandlung oder Verarbeitung für die Bildung der Außenverzahnung des Riemens und zufolge
der hohen Kosten für die Maschinenausrüstung sind die mit dieser Art Vorrichtung hergestellten Riemen sehr teuer. Zufolge
der Verformbarkeit der Lage aus elastomerem Material, in welcher die äußere Verzahnung geschnitten wird, ist die
äußere Verzahnung oftmals fehlerhaft zufolge ungenauen Schneidens und unregelmäßiger Bildung einiger Zähne. Dies führt insgesamt
zu Riemen mit nicht zufriedenstellender Leistung, wobei die Ausschußrate vergleichsweise hoch ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, für die Herstellung von Doppelzahnriemen aus elastomerem Material eine Form zu
schaffen, bei deren Verwendung die oben genannten Nachteile bekannter Formen und Vorrichtungen nicht vorhanden sind und
mit welcher es weiterhin möglich ist, Doppelzahnriemen in großer Produktion und mit geringen Kosten herzustellen.
Die Erfindung bezweckt weiterhin, Doppelzahnriemen aus elastomerem Material zu schaffen, die an beiden Verzahnungen
keine Fehler haben, d.h. an der Außenverzahnung und der Innenverzahnung keine Fehler haben, und die an beiden Verzahnungen
mit Stoff od. dgl. überzogen sind.
Gemäß vorstehender Beschreibung ist Gegenstand der Erfindung eine Form für die Herstellung von Doppelzahnriemen.
Diese Form umfaßt einen Dorn, der an seiner Außenfläche mit
Zähnen versehen ist. Eine Mehrzahl von Formstangen ist rund um die gezahnte Fläche des Bornes angeordnet, und die in
Richtung gegen den Dorn gewandte Fläche der Stangen hat eine Gestalt, mittels welcher wenigstens eine Zahnlücke und zwei
Zahnhälften geformt werden. Weiter umfaßt die Form Mittel zum Ausführen einer geführten Bewegung der Stangen in einer Richtung
radial zu dem Dorn.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
erläutert.
Fig. i ist eine Längsschnittansicht einer Form gemäß der Erfindung zur Herstellung von Doppelzahnriemen·
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Pig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene
schaubildliche Ansicht der Form gemäß Fig. i vor dem Formungsvorgang.
Fig. 3 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht nach dem Formungsvorgang.
Fig. 3 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht nach dem Formungsvorgang.
Fig. k zeigt einen Teil eines Doppelzahnriemens aus
elastomerein Material, der mit einer Form gemäß der Erfindung hergestellt ist. Fig. 5 ist eine der Fig. 2 analoge Ansicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist eine Form gemäß der
Erfindung, mittels welcher Doppelzahnriemen aus elastomerem Material hergestellt werden können, einen zylindrischen Dorn
i auf, der innen hohl ist und der an seiner Außenfläche mit Zähnen 2 versehen ist.
Die beiden Seiten des Domes 1 sind jeweils durch eine
Platte 3 bzw. k verschlossen, deren jede an ihrer Achse zusammenfallend
mit der Achse des Domes 1 einen Schaft frei vorragend trägt. Weiterhin ist die Seitenplatte 3 mit einem
Loch 7 versehen, in welchem ein Ansehlußstück 8 für ein Rohr oder einen Schlauch angeordnet ist, so daß Heizdampf ins
Innere des Domes 1 gefördert werden kann.
Die Verbindung der Seitenplatten 3 und 4 mit dem Dorn i
ist über Gewindebolzen 9 oder ähnliche Mittel ausgeführt, die leichtes Abnehmen der Seitenplatten 3, 4 von dem Dora I
ermöglichen.
Um den Dorn 1 herum ist eine Mehrzahl von Formstangen iO angeordnet, deren in Richtung gegen die Umdrehungsfläche
des Domes i gerichtete Flächen insgesamt die Gestalt einer Verzahnung haben. Die Formstangen 10 sind in einer Richtung
radial zu dem Dorn 1 bewegbar und sie sind mit Mitteln zum Ausführen dieser Bewegung und zur Führung auf dieser Bewegung
versehen.
Ein Beispiel einer Einrichtung zum Ausführen geführter radialen Bewegung zum Annähern der Formstangen 10 au den
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Dorn 1 und zum Wegbewegen der Stangen iO von dem Dorn i ist in den Fig. i und 2 dargestellt und insbesondere in
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab als eine Einzelansicht der Fig. 1 dargestellt.
Die Seitenplatten 3 und 4 ragen dort, wo die Verzahnung 2 des Domes i vorgesehen ist, von der Oberfläche des
Domes i frei vor, so daß ein Flansch Ii bzw. 12 gebildet
ist. Die Flansche ii und 12 können mit der Seitenplatte 3 bzw. k einheitlich oder einstückig verbunden sein, oder
sie können getrennte Teile sein, die mit der betreffenden Seitenplatte 3 bzw. k verbunden sind. In dem letzteren Fall
tragen, um richtige Anordnung der Flansche mit Bezug auf den Dorn zu gewährleisten, die betreffenden Seitenplatten 3 und
h einheitlich bzw. einstückig vorragende Stifte 13, und die
Flansche weisen dann Löcher Ik auf, in welche die Stifte eintreten.
Die Flansche 11 und 12 sind entlang ihres gesamten Umfangs
mit radialen Ausnehmungen 15 versehen, in denen von den Formstangen IO getragene Zapfen 16 aufgenommen sind.
Die in Richtung gegen den gezahnten Dorn 1 gewandte Fläche 17 der Formstangen 10 hat die Gestalt einer Zahnlücke und
zweier Zahnhälften der äußeren Verzahnung des Riemens. Die gegenüberliegende Fläche 18 der Formstange 10 bildet einen
Teil einer zylindrischen Fläche. Die Seitenflächen 19 sind ebene Flächen, deren jede in einer durch die Achse des Dor—
nes 1 verlaufenden Ebene liegt.
Ein verformbarer Mantel 20 ist an dem Gebilde der Fonnstangen 10 angeordnet und umgibt dieses Gebilde.
Die Arbeitsweise der soweit beschriebenen Form ist wie folgt: Zuerst wird ein Stoff 21 (Fig. 2) auf den die Verzahnung
2 aufweisenden Dorn 1 aufgelegt. Der Stoff 21 wird durch nicht dargestellte Mittel in einer Gestalt annähernd
der Gestalt der Verzahnung 2 aufgelegt.
Eine Schnur 22 wird dann in mehreren Seite an Seite liegenden Windungen auf den Stoff 21 gewickelt. Diese Schnur
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stellt den gegen Zugbeanspruchung widerstandsfähigen Einsatz des fertiggestellten Riemens dar.
Eine Bahn aus elastomerem Material wird in mehreren übereinanderliegenden Lagen auf die Windungen der Schnur 22
gelegt, um eine Lage 23 aus elastomerem Material zu bilden, die eine Dicke entsprechend dem Volumen des für den Riemen
erforderlichen elastomeren Materials, einschließlich der Verzahnungen, hat.
Dann wird ein Stoff 2k auf die Lage 23 aufgelegt.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Flansche ii und i2 an
den Seitenplatten 3 und h des Domes 1 angebracht, indem
die von den Sextenplatten 3 und h getragenen Zapfen i3 in die in den Flanschen gebildeten Löcher 14 eingesetzt werden.
Die Formstangen 10 können dann angebracht werden durch Einsetzen der Zapfen 16 der Formstangen 10 in die radialen
Ausnehmungen 15 der Flansche ii und 12. Danach wird der verformbare
Mantel 20 angeordnet.
Um den Zusammenbau der Formstangen 10 in der Form zu erleichtern, und um ein Ablösen oder Entfernen der Formstangen
iO zu verhindern, können die Zapfen 16 benachbarter Paare von Formstangen 10 durch eine Kette miteinander verbunden
werden, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
Nunmehr wird die Form in einem Autoklaven angeordnet, in den Druckdampf eingelassen wird. Weiterhin wird Dampf durch
das Anschlußstück 8 ins Innere des Domes i geführt.
Unter der Wirkung des Drucks nähern sich die Formstan— gen 10 dem Dorn 1 bis zur Berührung mit den Windungen der
Schnur 21, wonach dann das die Lage 23 bildende elastomere Material alle Räume 25 und 26 füllt (Fig. 3), welche die
Zähne des Doppelzahnriemens darstellen. Weiterhin wird als Folge der Einwirkung von Wärme das elastomere Material
vulkanisiert·
Nach dem Vulkanisieren wird das Herausnehmen des Zahnriemens
dadurch ausgeführt, daß zuerst der verformbare Mantel 20 von der Form abgenommen wird. Dann werden die Form-
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stangen 10 entfernt und danach die Flansche 11 und 12 von den Seitenplatten 3 und 4 des Domes 1 getrennt. Zu diesem
Zeitpunkt kann der Zahnriemen von dem Dorn 1 abgenommen werden·
Ein Teil eines mit einer Form gemäß der Erfindung hergestellten Zahnriemens ist in Fig. 4 dargestellt. Wie aus
dieser Figur ersichtlich, sind beide Flächen des Doppelzahnriemens mit Stoff überzogen, und die Verzahnungen sind vollkommen
gestaltet, weil sie mittels starrer Elemente geformt worden sind. Insbesondere ist auch die äußere Verzahnung des
Doppelzahnriemens vollkommen bzw. perfekt gestaltet zufolge der besonderen Ausführung der Form gemäß der Erfindung, und
zwar insbesondere, soweit es die Arbeitsflächen der äußeren Verzahnung betrifft, die bekanntlich diejenigen sind, die
den Seiten oder Flanken der Zähne und dem Grund der Lücken zwischen den Zähnen entsprechen.
Tatsächlich sind die Zonen, in denen möglicherweise Grate od. dgl. vorhanden sein können, die an der Oberseite
der Zähne liegenden Zonen, und zwar im Bereich der Mittellinie, wie es in Fig. 4 durch die Linien 27 angedeutet ist.
Die Tatsache, daß wesentliche Vorteile bei Verwendung einer Form gemäß der Erfindung erhalten werden, wird aus
der nachstehenden Beschreibung bequem ersichtlich.
Sowohl die Außenverzahnung als auch die Innenverzahnung sind mittels starrer Elemente geformt, die daher unverformbar
sind. Dies gewährleistet genaue Gestaltung der Zähne, und zwar unabhängig von dem für die Formung verwendeten Druck.
Die Elemente, die zur Bildung der äußeren Verzahnung dienen, werden während des Formungsvorganges genau geführt,
wodurch gleichmäßige Teilung der äußeren Verzahnung sowie gleichmäßige und richtige Größe der äußeren Zähne gewährleistet
werden.
Es ist möglich, beide Verzahnungen mit einem Stoff zu überziehen, weil, da der mit dem Riemen in Berührung kommende
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Teil der Form aus starrem Material besteht, ein beliebig hoher Druck ausgeübt werden kann, so daß der für die Formung
erforderliche Druck tatsächlich angelegt werden kann.
Es wird kein Ausschuß erhalten, weil die Form zufolge ihrer Merkmale keine Fehler bei der Bildung der Verzahnungen
hervorruft.
Die Installationskosten und die Wartungskosten und Betriebskosten der Form und daher die Herstellungskosten der
Doppelzahnriemen sind vergleichsweise gering und sie sind praktisch gleich den entsprechenden Kosten für die Herstellung
von Riemen, die nur auf ihrer Innenseite eine Verzahnung aufweisen.
Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.
Beispielsweise kann die in Richtung gegen den Dorn gewandte Fläche der Formstangen die Gestalt von zwei Zahnlücken,
einem Zahn und zwei Zahnhälften der äußeren Verzahnung des Doppelzahnriemens haben, und im Grenzfall sind die in Richtung
gegen den Dorn gewandte Fläche der Formstangen und/oder die Oberfläche des Dornes mit Vertiefungen versehen, d.h. durch
eine Reihe von Vorsprüngen und Nuten gebildet, die zu einem Antriebsriemen führen, der an einer Fläche mit Vertiefungen
und an der anderen Fläche mit Zähnen oder mit Vertiefungen auf beiden Seiten versehen ist. Demgemäß umfaßt die vorliegende
Erfindung auch den besonderen Fall eines Antriebsriemens, beispielsweise eines V-Riemens, der mit Vertiefungen
versehen ist, d.h. mit Ausnehmungen auf einer Seite, und zwar auf der größeren oder kleineren Seite, oder auf beiden
Seiten, wobei die Seiten jedoch immer mit einem Stoff überzogen sind.
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Claims (6)
- - ii -PatentansprüchefcvJForm für die Herstellung von Doppelzahnriemen, gekennzeichnet durch einen Dorn (i), der an seiner Außenseite mit Zähnen (2) versehen ist, eine Mehrzahl von Form— stangen (iO), die rund um die gezahnte Fläche des Dornes angeordnet sind und deren in Richtung gegen den Dorn gewandte Fläche eine Gestalt hat, mittels welcher wenigstens die Lücke eines Zahnes und zwei Zahnhälften gebildet werden, und durch eine Einrichtung zum Ausführen geführter Bewegung der Formstangen in einer Sichtung radial zu dem Dorn.
- 2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Flansche (ii, i2) aufweist, die mit Seitenplatten (3, ^) des gezahnten Domes (i) abnehmbar verbunden sind, und daß die Einrichtung zum Ausführen geführter Bewegung der Formstangen (lO) in einer Richtung radial zu dem Dorn radiale Ausnehmungen (15) in den Kanten der Flansche, mit den Formstangen einheitlich ausgebildete Zapfen (16), die in den radialen Ausnehmungen aufgenommen und in diesen bewegbar sind, und einen verformbaren Mantel (20) aufweist, der das Gebilde aus den Formstangen umgibt.
- 3. Form nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Ketten zum Verbinden von zu benachbarten Formstangen (iO) gehörenden Zapfen (i6).
- 4. Doppelzahnriemen aus elastomerem Material, dadurch gekennzeichnet, daß er an seiner Außenverzahnung und an seiner Innenverzahnung einen Überzugsstoff od. dgl. aufweist.
- 5· Antriebsriemen aus elastomerem Material, der auf einer Fläche Vertiefungen und auf der anderen Fläche Zähne aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß er auf der gezahnten Fläche und auf der mit Vertiefungen versehenen Fläche einen Überzugsstoff aufweist.50984570772
- 6. Antriebsriemen aus elastomerem Material, der auf beiden Flächen mit Vertiefungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß er auf beiden Flächen einen Überzugs— stoff aufweist.509845/0772
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