DE2526691C3 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von endlosen Antriebsriemen mit beliebiger Umfangslänge - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von endlosen Antriebsriemen mit beliebiger UmfangslängeInfo
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D29/00—Producing belts or bands
- B29D29/08—Toothed driving belts
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von endlosen Antriebsriemen, insbesondere
auch Zahnriemen, beliebiger Umfangslä ;ge aus einem extrudierbaren Kunststoff mit einer in Längsrichtung
des Riemens verlaufenden zugfesten Armierungseir.rage, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
Eine der bekannten Methoden zur Herstellung insbesondere von endlosen Zahnriemen mit einer
Armierungseinlage aus Draht, Drahtlitze oder Faden besteht darin, daß der Armierungsdraht auf einen
Formkern einer Gießform aufgewickelt wird, der Formkern in eine Formhülse gesetzt wird und sodann
der Formhohlraum mit einem flüssigen Kunststoff oder dergleichen ausgefüllt wird. Anschließend wird das so
gebildete Schlauchstück in Ringe mit der gewünschten Riemenbreiie geschnit'en. Diese Methode hat unter
andfe:Ti die Nachteile, daß sie diskontinuierlich ist und
daß es schwierig ist, daß Schlauchstück von dem Formkern abzusc! ieben, ohne daß dabei da', Schlauchstück
und insbesondere die Zahnprofile bleibende Deformierunger erleiden. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
22 56 948 ist eine kontinuierliche Methode zur Herstellung von endlosen Riemen bekannt, bei der
ein langgebtreckter Ejnlageniräger kontinuierlich durch
eine zylinderförmige Form hindurchbewegt wird; innerhalb der Form wird eine Armierungseinlage
kontinuierlich auf den Einlagenträger aufgewickelt, von dem die gewickelte Armierungseinlage durch die Form
hindurchgetragen wird; gleichzeitig wird in die Form
flüssiger Kunststoff eingeführt, in den die gewickelte Armierungseinlage eingebettet wird; nach dem Frstar-
fen tritt der Kunststoff aus der Form als armierter Schlauch aus, Von dem nach Entfernen des Einlagenträgers
Ringe mit der gewünschten Riemenbreile abgeschnitten werden können. Diese kontinuierliche Methode
hat wie die diskontinuierliche Gießmethode auch noch den Nachteil, daß mit einem Formwerkzeug nur
eine bestimmte Riefilengröße hergestellt werden kann
und für jede RiemengröBe ein besonderes, teures Formwerkzeug benötigt wird. Das gleiche gilt auch für
die beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrifl \o
11 21 310 bekannte Methode zur Herstellung von endlosen armierten Antriebsriemen, bei der zunächst
eine Armierungseinlage im Extrusionsverfahren mit einem extrudierbaren Kunststoff ummantelt wird und
sodann die ummantelte Armierungseinlage in dicht 1*5
nebencinanderliegenden Windungen auf einen beispielsweise für die Bildung eines Zahnriemens gezahnten
Wickelkern aufgewickelt wird, wobei die Kunststoffummantelungen der einzelnen Windungen miteinander
verschweißt werden und dadurch ein armiertes schlauchförmiges Gebilde entsteht, von dem endlose
Riemen abgestochen werden können. Diese Wickelmethode hat außerdem noch die Nachteile, daß kein
Schwundausgleich zur Kompensation der beim Erkalten des Kunststoffs eintretenden Materialschrumpfung
vorgenommen werden kann, daß ferner die ummantelte Armierungseinlage sich beim Aufwickeln und Aufdrükken
auf den Wickelkern in der noch plastischen Kunststoffummantelung verschieben kann, so daß
gleichbleibend exakte Abstände der einzelnen Armie- v, rungswindungen voneinander und eine exakte Lage der
Armierungseinlage in der neutralen Zone des von dem Schlauch abgeschnittenen Antriebsriemens nicht gewährleistet
sind, und daß auch das Abschieben des armierten Schlauches von dem Wickelkern schwierig r,
ist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 23 902 ist eine Methode zur kontinuierlichen Herstellung von
endlichen armierten Antriebsriemen bekannt, bei der
zwischen einem drehbaren Formrad und einem dieses Formrad teilweise umschlingenden endlosen Band ein m
bogenförmiger Formhohlraum gebildet wird; in den abgedichtet verschlossenen Anfang dieses Formhohlraumcs
wird flüssiger Kunststoff kontinuierlich unter Druck eingeführt und bis zur Erstarrung des Kunststoffes
am Ende des Formhohlraumcs wird ein Nachdruck η
im Formhohlraum für den Schwundausgleich der Matenalschrumpfung aufrechterhalten; ferner wird an
dem Anfang des Formhohlraumes kontinuierlich eine
Verstärkungseinlage abgedichtet eingeführt, die in dem
bogenförmigen I-'ormhohlraum während der Einbettung .'.
in den flussigen Kunststoff bis zu dessen Erstarrung in
einem bestimmten radialen Abstand von der Oberfläche des Formrades abgestützt wird Diese Methode
ermöglicht die kontinuierliche Herstellung von beliebig langen, hochpräzisen Antriebsriemen, wie insbesondere
auch Zahnriemen, mit einer hochfest in das Kunststoffmateria!
eingebetteten Armierungseinlage. In beliebiger Länge abschneidbare Riemenstücke werden an ihren
Enden durch eine Verschweißung des Kunststoffmaterials zu einem endlosen Antriebsriemen mit der *,
gewünschten Riemenumfangslänge geschlossen. Die Enden werden derart verzahnt miteinander verbunden,
daß sich die Enden der eingebetteten Armierungseinlagen, die nicht unmittelbar miteinander verbindbar sind,
urn einen bestimmten Betrag überlappen. Die Armie- bs
rungseinlage, deren Zweck es ist, den Antriebsriemen
undehnbar zu machen und die in dem Antriebsriemen auftretenden Zugkräfte aufzunehmen, muß an dieser
Überlappungsstelle die Kräfte durch die Haftung der Armierungsdnlage in dem Kunststoff und durch die
zwischen den sich überlappenden Enden liegende Kunststoffschicht von einem Ende auf die jeweils
benachbarten Enden übertragen. Unter normalen Temperaturbedingungen ist die Zugfestigkeit der nach
dieser Methode aus endlichen Riemenslücken hergestellten endlosen Riemen beliebiger Riemenumfangslänge
auch ausreichend und hoch. Unter hohen Temperaturbedingungen, die beispielsweise bei Zahnriemen
für Nockenwellenantriebe von Verbrennungsmotoren vorkommen können, kann allerdings die
Scherfestigkeit des Kunststoffmaterials nicht mehr ausreichend sein, so daß sich die überlappenden Endtt.
der Armierungseinlage gegeneinander verschieben und sich dadurch der Antriebsriemen dehnt.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein
Verfahren und eine Vorrichtung tu schaffen, mit denen
sowohl die Herstellung von hochpräzisen und endlosen, also eine ununterbrochene Armierungseinlage aufweisenden
Antriebsriemen als auch eine Herstellung von Antriebsriemen mit unterschiedlicher, beliebig großer
Riemenumfangslänge möglich ist.
Uiner Anwendung des vorstehend erwähnten Herstellungsverfahrens
durch Spritzgießen in einem Formhohlraum, der zwischpn einem sich drehenden Formrad
und einem entlang einen Teil des Formradumfanges mit
dem Formrad sich weiterbewegenden endlosen Formband gebildet wird und in dessen abgedichtet abgeschlossenen
Anfang kontinuierlich der flüssige Kunststoff unter Druck eingeführt wird und kontinuierlich die
Armierungseinlage abgedichtet eingeführt wird, welche während der Einbettung in den flüssigen Kunststoff bis
zu dessen Erstarrung vor dem Austritt aus dem Formhohlraum in einem bestimmten radialen Abstand
von der Oberfläche des Formrades abgestützt wird, besteht das erfindungsgemäße Verfahren in erster Linie
darin, daß der aus dem Ende des Formhohlraumes austretende Kunslstoffstrang mit eingebetteter Armierungseinlage
um ein von dem Formrad entferntes Spannrad, dessen Abstand von dem Formrad in Abhängigkeit von der gewünschten Riemenumfangslänge
eingestellt wird, herumgeführt wird und, bei gleichzeitiger Verschiebung in Achsrichtung des Formrades
um die Breite des Kunststoffstranges, zum Formrad zurückgeführt wird, daß ferner der zurückgeführte
Kunststoffstrang unmittelbar seitlich neben dem Formhohlraum wenigstens mit einem Teil seiner Breite
wieder zwischen Formrad und Formband eingeführt wird und der Formhohlraum an seiner dem zurückgeführten
Kunststoffstrang zugekehrten Seite unmittelbar durch diesen Kunststoffstrang selber abdichtend verschlossen
wird, während die andere Seile des Formhohlraumes durch Formrad und Formband verschlossen
wird, und daß an die dem Formhohlraum zugekehrte Seitenfläche des zurückgeführten und den Formhohlraum
seitlich verschließenden Kunststoffstranges fortwährend am Anfang des Formhohlraumes ein neu aus
eingeführtem flüssigen Kunststoff und eingeführter Armierungseinlage gebildeter Kunstsloffstrang angespritzt
wird und dadurch ein um das angetriebene Formrad und das Spannrad umlaufender und kontinuierlich
auf dem Formrad und dem Spannrad in deren Achsrichtung weiterwandernder armierter Schlauch
gebildet wird, von dem Ringe mit der jeweils gewünschten Riemenbreite abgeschnitten werden.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren vereinigt folgende Vorteile. Es kann in kontinuierlicher Weise als
Vorprodukt für endlose armierte Antriebsriemen ein Kunststoffschlauch mit einer eingebetteten, schraubenlinienförmig
verlaufenden Armierungseinlage erzeugt werden und es kann die Umfangslänge des herzustellenden
Schlauches in denkbar einfachster Weise, nämlich lediglich durch Verändern des Abstandes von Formrad
Und SpapfJad, beliebig groß bemessen werden.
Beispielsweise im Falle der Herstellung von Zahnriemen können also innerhalb einer bestimmten, im
allgemeinen auch genormten Zahnteilung und Zihnprofilausbildung mit der gleichen Herstellungsvorrichtung
unterschiedlich große Schläuche und mithin unterschiedlich große endlose Riemen hergestellt werden.
Weil Hör herzustellende Schlauch während der kontinuierlichen Herstellung kontinuierlich um das Formrad
und das Spannrad umläuft, ist es möglich, den Schlauch mit einer geringen Kraft auf dem Formrad sowie auch
auf dem Spannrad in deren Achsrichtung zu verschieben. Der Schlauch kann daher mühelos durch einfache
seitliche Ablenkung um dasjenige Maß in Achsrichtung des Formrades kontinuierlich verschoben werden, um
welches sich der Schlauch durch kontinuierliches Anspritzen eines Kunststoffstranges innerhalb des
Formhohlraumes ständig verbreitert und um welches der jeweils gebildete, aus dem Formhohlraum austretende
Rand des Schlauches seitlich versetzt wieder zu dem Anfang des Zwischenraumes zwischen Formrad und
Formband zurückgeführt werden soll. Die fortwährende
Verbreiterung des Schlauches erfolgt durch Anspritzen von Kunr'stoff im flüssigen Zustand, so daß eine
einwandfreie Verbindung der schraubenlinienförmig aneinandergefügten Kunststoffschichten gewährleistet
ist. Da während des kontinuierlichen Anspritzens gleichzeitig auch die Armierungseinlage zugeführt und
in das flüssige Material des jeweils angespritzten Kunststoffstranges eingebettet wird, ist auch eine
bestmögliche innige Verbindung zwischen der Armierungseinlage und dem Riemenmaterial, das heißt dem
Kunststoff oder einem anderen geeigneten extrudierbaren Werkstoff, gewährleistet. Die Geschwindigkeit, mit
der das Formrad angetrieben wird, und die Geschwindigkeit, mit der der extrudierbare Kunststoff kontinuierlich
dem Anfang des Formhohlraumes zugeführt wird, werden derart aufeinander abgestimmt, daß der
Kunststoff mit einem Druck in den Formhohlraum eintritt, so daß einerseits ein vollständiges und restloses
Ausfüllen des Formhohlraumes gewährleistet ist und andererseits, da durch den herrschenden Nachdruck
immer eine der Schrumpfung des erstarrenden Kunststoffmaterials entsprechende Materialmenge nachgedrückt
wird, ein Schwundausgleich bewirkt wird und damit eine präzise Maßgenauigkeit des fertigen
Erzeugnisses gewährleistet wird. Zusammen mit einer Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens dient, wird das Verfahren noch näher erläutert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens ist in erster Linie
dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Formrad und dem Formband als Formhohlraum
gebildete bogenförmige Zwischenraum entlang einer Seite durch eine das Formband tragende und abdichtend
mit dem Formband zusammenwirkende Schulter des Formrades verschlossen ist und entlang der anderen
Seite über seine gesamte radiale Querschnittshöhe offen
ist, daß ferner im wesentlichen achsparallel zu dem Formrad, das mit einem Antrieb verbunden ist, und in
einem Abstand von dem Formrad, der entsprechend der
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60 gewünschten Riemenumfangslänge Veränderbar ist, ein
Spanhfäd angeordnet ist, um welches ein aus dem Ende
des bogenförmigen Zwischenraumes zwischen Fofmrad und Formband austretender, in dem Formhöhlraum
gebildeter und eine eingebettete Armierungseinlage enthaltender Kunststoffstrang herumführbar und im
Kreislauf zum Anfang des bogenförmigen Zwischenraumes zurückführbar ist, daß ferner das Dichtungsstück,
welches am Anfang des bogenförmigen Zwischenraumes mit dem Formrad, dem Formband und der Schulter
des Formrades abdichtend zusammenwirkt, sich über einen Teil der Breite des Zwischenraumes erstreckt, daß
ferner die Vorrichtung eine Ablenkeinrichtung aufweist, mittels welcher der Kunststoffstrang während der
Rückführung zum Anfang des Zwischenraumes derart seitlich verschiebbar ist, daß der zurückgeführte
Kunststoffstrang am Anfang des Zwischenraumes um die Breite des nirhlnngsstückes seitlich vprspt7t ist und
an der der Schulter des Formrades abgekehrten Seite des Dichtungsstückes abdichtend anliegt, wobei die
offene Seite des Zwischenraumes durch den zurückgeführten und wenigstens mit einem Teil seiner Breite in
den Zwischenraum wieder eingetretenen Kunststoffstrang abdichtend verschlossen ist, und daß eine
Abschneideeinrichtung angeordnet ist, mittels der von dem durch schraubenförmiges Aneinanderspritzen von
armierten Kunststoffsträngen erzeugten schlauchförmigen Gebilde Ringe mit der gewünschten Riemenbreite
abschneidbar sind.
Weitere Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden
näheren Beschreibung der Vorrichtung anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung
dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung in vereinfachter
schematischer Darstellung,
F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der F i g. 1 in schematisierter vereinfachter Darstellung,
F i g. 3 eine bevorzugte, spezielle Ausgestaltung der Vorrichtung, insbesondere des Formrades, in einem
Schnitt entsprechend der Linie 1II-III in F i g. 1.
Die Vorrichtung besitzt ein Formrad 1, das auf einer Achse 2 drehbar gelagert ist und mittels eines nicht
näher dargestellten Antriebes in Umdrehung versetzt wird. Das Formrad 1 ist auf einem Teil seines Umfanges
von einem endlosen Formband 3 umschlungen, das sich zusammen mit dem Formrad weiterbewegt und um drei
Umlenkrollen 4 herumgeführt ist, die auf Achsen 5 drehbar gelagert sind. Das Formrad 1 besitzt eine
scheibenförmige Schulter 6, auf der der jeweils das Formrad umschlingende Teil des Formbandes abdichtend
aufliegt An die Schulter 6 schließt sich ein im Durchmesser kleinerer Umfangsteil des Formrades 1
an, der mit dem Formband 3 einen bogenförmigen Zwischenraum bildet Zum Zwecke der Herstellung
eines Zahnprofils eines Zahnriemens ist dieser Umfangsteil des Formrades 1 abwechselnd mit in
Achsrichtung des Formrades sich erstreckenden Zähnen 7 und Nuten 8 versehen, wobei das Formband 3
einen radialen Abstand von den Kopfflächen der Zähne einhält Der zwischen dem Formrad 1 und dem
Formband 3 gebildete bogenförmige Zwischenraum ist entlang seiner einen Seite durch die das Formband
tragende und abdichtend mit dem Formband zusammenwirkende Schulter 6 des Formrades I verschlossen.
Entlang der anderen Seite ist der Zwischenraum über seine gesamte radiale Querschnittshöhe offen. An dem
Anfang des Zwischenraumes, das heißt an der
909 623/269
Zusammenführungsstelle von Formband und Formrad, befindet sich ein Dichtungsstück 9, welches seitlich an
der Schulter 6 abdichtend anliegt und an dessen Oberseite das Formband 3 abdichtend entlanggleitet
und dessen Unterseite mit dem Formradumfang abdichtend zusammenwirkt. Bei gezahnter Umfangsflä^
ehe des Forrnrades 1 erfolgt die Abdichtung zwischen
dem Formrad und dem Dichtungsstück dadurch, daß immer wenigstens ein Zahn 7 abdichtend an dem
pichtuhgsstück 9 entlanggleitet. Soweit die Zähne 7 auf ihren Kopfflächen mit rippenförmigen Wickelnasen 10
versehen sind, die nachfolgend noch näher erläutert werden, liegen die Zähne 7 mit diesen Wickelnasen 10
abdichtend an dem Dichtungsstück 9 beim Entlanggleiten an. Das Dichtungsstück 9 erstreckt sich nur über einen
Teil der Breite des zwischen Formrad und Formband gebildeten bogenförmigen Zwischenraumes, wie Fig. 2
erkennen läßt.
In einem Abstand von dem Formrad 1 ist ein Spannrad 11 angeordnet, das auf einer Achse 12 drehbar
gelagert ist, die sich parallel zu der Achse 2 des Formrades 1 erstreckt. Die Achse 12 ist an einer
verschiebbaren Halterung 13 angeordnet. Durch Verschieben der Halterung 13 mittels einer nicht näher
dargestellten Stelleinrichtung kann der Abstand zwischen der Achse 12 des Spannrades 11 und der Achse 2
des Formrades 1 verändert werden. Zwischen dem Formrad 1 und dem Spannrad 11 ist eine von Rollen 14
gebildete Ablenkeinrichtung angeordnet, die mittels einer nicht näher dargestellten Stelleinrichtung in
Achsrichtung des Formrades 1 verstellbar ist.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen. Es wird zunächst der Abstand zwischen der Achse 2
des Formrades 1 und der Achse 12 des Spannrades 11 entsprechend der gewünschten Riemenumfangslänge
des herzustellenden Antriebsriemens eingestellt. Dies kann zum Beispiel so erfolgen, daß ein endloser
Musterriemen, der genau die gewünschte Riemenumfangslänge des herzustellenden Antriebsriemens hat, auf
das Formrad und das Spannrad aufgelegt wird und dann durch Verschieben der Halterung 13 das Spannrad 11 so
weit von dem Formrad 1 entfernt wird, bis der Musterriemen stramm das Formrad und das Spannrad
umspannt Durch einen Einführungskanal 30 des Dichtungsstückes 9 wird eine drahtförmige oder
fadenförmige Armierungseinlage in den Zwischenraum zwischen Formrad 1 und Formband 3 eingefädelt und in
wenigstens einer Windung um das Formrad und das Spannrad herumgeführt. Sodann wird das Formrad 1 in
Umdrehung versetzt, wobei das Formrad auch das Formband weiterbewegt und wobei das Formrad den
eingefädelten Anfang der Armierungseinlage mitnimmt. Gleichzeitig wird mit dem Einführen von flüssigem
Kunststoff in den Anfang des Zwischenraumes zwischen Formrad 1 und Formband 3 begonnen. Die Einführung
des flüssigen Kunststoffes kann gegebenenfalls auch durch das Dichtungsstück 9 erfolgen, beispielsweise
zusammen mit der Armierungseinlage durch den Einführungskanal 30. In vorteilhafter Weise kann zu
Beginn des Einführens von flüssigem Kunststoff der vorerwähnte Musterriemen so weit auf das Formrad 1
aufgeschoben werden, daß er an dem Dichtungsstück 9 anliegt und den Zwischenraum zwischen Formrad und
Formband entlang dessen offener Seite verschließt Dadurch tritt aus dem Ende dieses bogenförmigen
Zwischenraumes der Anfang eines gebildeten, eine eingebettete Armierungseinlage enthaltef-den Kunststoffstranges
aus, der auch schon an seiner der Schulter
6 des Formrades 1 abgekehrten Seite einen geraden Rand hat uiid dessen Breite praktisch der Breite des
Dichtungsstückes 9 entspricht. Dieser Anfang des gebildeten Kunststoffstranges wird an dem Austrittsende
des Zwischenraumes durch den eingefädelten Vorlaufanfang der Armierungseinlage von dem Formrad
1 abgehoben und um das Spannrad 11 herumgeführt
und zu dem Anfang des Zwischenraumes zwischen Formrad 1 und Fofmband 3 zurückgeführt. Während
dieser Rückführung wird der gebildete Kunststoffstrang durch die entsprechend eingestellte Ablenkeinrichtung
14 so weit seitlich verschoben, daß der zurückgeführte Kunststoffstrang unmittelbar seitlich neben dem eigentlichen
Formho.ilraum, dessen Anfang durch das Dichtungsstück 9 verschlossen ist, wieder in den
Zwischenraum zwischen Formrad und Formband eintritt und seitlich an dem Dichtungsstück 9 anliegt. Mit
diesem in den Zwischenraum zurückgeführten und abdichtend mit dem Formrad und dem Formband
2ö zusammenwirkenden Kunststoffstrang wird dann der
eigentliche Formhohlraum an seiner offenen Seite verschlossen. Während der zurückgeführte Kunststoffstrang
den Zwischenraum durchläuft, wird an seine dem Formhohiraum zugekehrte Seitenfläche, durch fortwährendes
Einführen von flüssigem Kunststoff und einer Armierungseinlage in den Formhohlraum, die nächste
Windung des fortwährend gebildeten Kunststoffstranges angespritzt. Diese nächste Windung übernimmt
nach Rückführung um das Spannrad 11 herum zum Anfang des Zwischenraumes die seitliche Abdichtung
des Formhohlraumes, wobei sich das seitliche Anspritzen weiterer Kunststoffstrang-Windungen wiederholt.
Dadurch entsteht ein Schlauch, der eine eingebettete, schraubenlinienförmig verlaufende Armierungseinlage
besitzt und der um das Formrad 1 und das Spannrad 11
umläuft und dabei kontinuierlich sich in dem Maße auf dem Formrad 1 und dem Spannrad 11 in deren
Achsrichtung weiterschiebt, wie fortwährend ein neu gebildeter Kunststoffstrang an den der Schulter 6 des
•»o Formrades 1 zugekehrten Rand des Schlauches angespritzt
wird. Von dem so gebildeten Schlauch werden mit einer nicht näher dargestellten Abschneidvorrichtung
bekannter Art Ringe mit der jeweils gewünschten Antriebsriemenbreite abgetrennt. Durch den veränderbaren
Abstand zwischen Formrad und Spannrad kann bestimmt werden, welchen Durchmesser der entstehende
Schlauch haben soll, und können auf diese Weise mit ein und derselben Vorrichtung endlose Antriebsriemen
beliebiger Riemenumfangslänge hergestellt werden.
Der Abstand zwischen den einzelnen Armierungseinlagen eines Antriebsriemens kann unter Umständen
sehr gering sein. In diesem Fall kann das den Einführungskanal 30 für die Armierungseintage enthaltende
Dichtungsstück 9 zu schmal werden, um außer der
Armierungseinlage auch noch den flüssigen Kunststoff
durch das Dichtungsstück in den Anfang des Formhohlraumes einführen zu können. Für einen solchen Fall
zeigt die F i g. 3 ein besonderes Ausführungsbeispiel des Formrades 1, bei dem der flüssige Kunststoff vom
Inneren des Formrades her dem Anfang des Formhohlraumes zugeführt wird. DieFig.3 zeigt das Formrad 1
mit der scheibenförmigen Schulter 6, auf der das um die Umlenkrollen 4 herumgeführte Formband 3 aufliegt
Mit 15 ist das durch fortwährende Bildung eines
armierten Kunststoffstranges entstehende schiauchförrnige Gebilde bezeichnet, welches an dem in Fig.3
unten liegenden Ende des Zwischenraumes zwischen Formrad 1 und Formband 3 aus dem Zwischenraum
austritt und seitlich verschoben um einen Betrag,
welcher der Breite des Dichtungsstückes respektive der Breite des seitlich an den Schlauch fortlaufend
angespritzten Kunststoffstranges entspricht, in den Anfang des Zwischenraumes zwischen Fr-rmrad und
Formband wieder eintritt und dadurch zwischen dem Rand des Schlauches und der Formradschulter 6
kontinuierlich einen Formhohlraum bildet, in den kontinuierlich der flüssige Kunststoff und die Armierungseinlage
eingeführt werden. Das Formrad besitzt einen Ringkanal 16, der durch eine Rohrleitung 17 an
eine zentral durch das Formrad 1 hindurchragende, ortsfeste Zuführungsleitung 18 angeschlossen ist. Die
Zuführungsleitung 18 trägt ein Kopfstück 19, welches drehbar auf der Zuführungsleitung 18 angeordnet ist, so
daß sich die Rohrleitung 17 mit dem Formrad 1 um die ortsfeste Zuführungsleitung 18 drehen kann. Das in
F i g. 3 dargestellte Formrad ist zur Herstellung von Zahnriemen bestimmt und besitzt daher die in Fig. 1
dargestellten Nuten 8. Bei jeder Nut 8 besitzt das Formrad 1 einen parallel zur Forrr.radachse sich
erstreckenden Zylinder 20, der mit einer Austrittsöffnung 21 in die zugehörige Nut 8 einmündet und mit
einer radialen Eintrittsöffnung an den Ringkanai 16 angeschlossen ist. In jedem Zylinder 20 ist ein Kolben 23
verschiebbar, der aus der Seitenfläche des Formrades 1 herausragt und mit einer stillstehenden ringförmigen
Steuerkurve 24 in Eingriff steht. Beispielsweise kann der Kolben an seinem herausragenden Ende einen Kugelkopf
haben, der in eine ■ enstprechend geformten Nut der Steuerkurve 24 entlanggleitet. Mit Hilfe der
Steuerkurve 24 wird jeder Kolben 23 während der Umdrehung des Formrades 1 in dem Zylinder 20
verschoben. Die ~'euerkurve ist so ausgebildet, daß jeder Kolben, sob aid der Zylinder dieses Kolbens und
die zu diesem Zylinder gehörende Nut 8 des Formrades in den Bereich des bogenförmigen Zwischenraumes
zwischen Formrad und Formband eingetreten ist, zurückgezogen wird und die Zylindereintrittsöffnung 22
geöffnet ist, so daß flüssiger Kunststoff aus dem Ringkanal 16 durch den Zylinder 20 in die Formradnut 8
und also in den Anfang des geschlossenen Formhohlraumes eingeführt und eingedrückt werden kann. Bei
denjenigen Zylindern 20, deren zugehörige Formradnuten 8 außerhalb des Bogenbereichs des Zwischenraumes
zwischen Formrad und Formband liegen und also nicht durch das Formband abgedeckt sind, sind die Kolben 23
durch die Steuerkurve so weit vorgeschoben, daß die Zylindereintrittsöffnung 22 von dem Kolben überdeckt
und verschlossen ist und also kein flüssiger Kunststoff aus dem Ringkanal 16 in den Zylinder 20 eintreten kann.
Die Kolben 23 können außerdem dazu verwendet werden, um während der Erstarrung des Kunststoffs im
Formhohlraum einen für den Schwundausgleich erforderlichen Nachdruck zu erzeugen. Dazu ist die
Steuerkurve 24 so ausgebildet, daß die jeweils im Bereich des bogenförmigen Zwischenraumes befindlichen
Kolben nicht nur bis in diejenige Stellung vorgeschoben werden, in der sie die Zylindereintrittsöffnungen
22 verschließen, sondern über diese Stellung hinaus noch etwas weiter vorgeschoben werden, um
diejenige Menge an flüssigem Kunststoff noch aus dem Zylinder 20 hinauszuschieben, die für den Schwundausgleich
des erstarrenden Materials erforderlich ist. Damit hierbei kein derart hoher Druck entsteht, daß
Kunststoffmaterial beispielsweise zwischen dem Formband 3 und der Formradschulter 6 herausgequetscht
wird, ist die Steuerkurve 24 mittels einer Federeinr';:!5-tung
25 federnd gelagert. Die Federkraft dieser Federeinrichtung 25 ist größer als der von den Kolben
für den Schwundausgleich zu erzeugende Nachdruck, jedoch kleiner als derjenige Druck, der, wenn mit ihm
die Kolben 23 beaufschlagt würden, ein unerwünschtes Herausquetschen von Kunststoffmaterial aus dem
Formhohlraum zur Folge haben würde.
Die in der F i g. 3 mit 26 bezeichn .c Armierungseinlage,
die kontinuierlich in den in der F i g. 3 veranschaulichten und mit 27 bezeichneten F-'ormhohlranm
hineingezogen wird, wird auf die bereits erwähnten Wickelnasen 10 aufgewickelt. Mit Hilfe dieser Wickelnasen
10 wird die Armierungseinlage so abgestützt, daß sie in der gewünschten exakten Stelle, beispielsweise in
der neutralen Zone des fertigen Antriebsriemens liegt, der von dem hergestellten schlauchförmigen Gebilde
abgetrennt wird. Ferner wird die Armierungseinlage Von den Wickelnasen in einem Abstand von der
Kopffläche der Zähne 7 des Formrades 1 gehalten, so daß die Armierungseinlage, mit Ausnahme der nahezu
nur punktförmigen Berührungsstelle zwischen Armierungseinlage
und Wickelnase, vollständig in das Kunststoffmaterial eingebettet ist.
Zweckmäßiger/eise kann die Vorrichtung so ausgestaltet
werden, daß das Formrad 1 eine Isolierscheibe 31 aufweist und im Bereich des an die Formradschulter 6
angrenzenden Formhohlraumes beheizt ausgebildet ist und im Bereich der offenen Seite des Zwischenraumes
zwischen Formrad und Formband gekühlt ausgebildet ist. Zur Unterstützung des damit erreichten vorteilhaften
Effektes bei der kontinuierlichen Herstellung des schlauchförmigen Gebildes können außerdem die in
F i g. 3 erkennbare obere Umlenkrolle 4 oder auch noch die untere Umlenkrolle 4 einen beheizen linken
Längenabschnitt und einen gekühlten rechteil Längenabschnitt aufweisen.
Bei der in der F i g. 3 gezeigten Ausgestaltung der Vorrichtung sind zweckmäßigerweise die Austrittsöffn
> algen 21 der Zylinder 20 derart verengt ausgebildet, daß an der Seitenfläche eines jeden in einer Formradnut
8 geformten Zahnes des in dem Formhohlraum kontinuierlich gebildeten Kunststoffstranges ein sogenannter
Punktanguß vorhanden ist Diese Punktangüsse haben den Vorteil, daß sich der aus dem Ende des
Formhohlraumes austretende gebildete Kunststoffstrang leichter und besser von der in den Zylindern 2ö
noch befindlichen Kunststoffmenge trennt, wenn der gebildete Kunststoffstrang beim Austritt aus dem
Formhohlraum von dem Formrad abgehoben wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von endlosen Antriebsriemen, insbesondere auch Zahnriemen,
beliebiger Umfangslänge aus einem extru- ϊ dierbaren Kunststoff mit einer in Längsrichtung des
Riemens verlaufenden zugfesten Armierungseinlage, durch Spritzgießen in einem Formhohlraum, der
zwischen einem sich drehenden Formrad und einem entlang einem Teil des Formradumfangs mit dem in
Formrad sich weiterbewegenden endlosen Formband gebildet wird und in dessen abgedichtet
abgeschlossenen Anfang kontinuierlich der flüssige Kunststoff unter Druck eingeführt wird und
kontinuierlich die Armierungseinlage abgedichtet !■>
eingeführt wird, welche während der Einbettung in den flüssigen Kunststoff bis zu dessen Erstarrung vor
dem Austritt aus dem Formhohlraum in einem bestimmten radialen Abstand von der Oberfläche
des Formrades abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Ende des Funiihohlraurnes austretende Kunslsioifstraiig mit
eingebetteter Armierungseinlage um ein von dem Formrad entferntes Spannrad, dessen Abstand von
dem Formrad in Abhängigkeit von der gewünschten Riemenumfangslänge eingestellt wird, herumgeführt
wird und, bei gleichzeitiger Verschiebung in Achsrichtung des Formrades um die Breite des
Kunststoffstranges, zum Formrad zurückgeführt wird, daß ferner der zurückgeführte Kunststoffstrang
unmittelbar seitlich neben dem Formhohlraum weniL'"tens mit einem Teil seiner Breite wieder
zwischen Formrad und For"band eingeführt wird und der Formhohlraum an seiner dem zurückgeführten
Kunststoffstrang zugt-keh^en Seite unmittelbar
durch diesen Kunststoffstrang selber abdichtend verschlossen wird, während die andere Seite des
Forrnhohlraumes durch Formrad und Formband verschlossen wird, und daß an die dem Formhohlraum
zugekehrte Seitenfläche des zurückgeführten ^n und den Formhohlraum seitlich verschließenden
Kunststoffstranges fortwährend am Anfang des Formhohlraumes ein neu aus eingeführtem flüssigen
Kunststoff und eingeführter Armierungseinlage gebildeter Kunststoffstrang angespritzt wird und ·»■>
dadurch ein um das angetriebene Formrad und das Spannrad umlaufender und kontinuierlich auf dem
Formrad und dem Spannrad in deren Achsrichtung weiterwandernder armierter Schlauch gebildet wird,
von dem Ringe mit der jeweils gewünschten w>
Riemenbreite abgeschnitten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungseinlage und der flüssige
Kunststoff gemeinsam /wischen Formrad und Formband durch den verschlossenen Anfang des r>'>
} ormhohlraiimes in diesen eingeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß eine einzelne drahl oder fadenförmige Arniieningseinlage /wischen Formrad und I ormband
durch den verschlossenen Anfang des I orm· f>o
hohlraumcs in diesen eingeführt wird, daß ferner der
um das Spannrad herum zum Anfang des Formhohlraumes zurückgeführte Kunststoffstrang um diejenige
Distanz, die dem gewünschten Abstand der einzelnen Armierungseinlagen in dem fertigen M
Erzeugnis entspricht, bei der Rückführung in Achsrichtung des Formrades verschoben und neben
der Einfülirungsstelleder Armierungseinlage wieder
zwischen Formrad und Formband eingeführt wird, daß ferner der flüssige Kunststoff vom Inneren des
Formrades her der Umfangsfläche des Formrades zugeführt wird und daß während der Drehung des
Formrades die Kunststoffaustrittsstellen an der Formradumfangsfläche jeweils vor dem Verlassen
des Bogenbereichs des Formhohlraumes selbsttätig verschlossen und nach Wiedereintritt in den
Bogenbereich des Formhohlraumes selbsttätig geöffnet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Musterriemen mit
der gewünschten Riemenumfangslänge des herzustellenden Riemens zwischen Formrad und Formband
eingelegt wird und mit dem Mustememen der Formhohlraum an seiner offenen Seite verschlossen
wird, daß ferner der Musterriemen auch auf das Spannrad aufgelegt wird und das Spannrad bis zur
strammen Lage des Musterriemens von dem Formrad entfernt wird, und daß sodann das Formrad
in Umdrehung versetzt wird und an den mitlaufenden müsierriemen der Anfang des Kunsisioffstranges
mit dem Anfang der eingebetteten Armierungseinlage angespritzt wird.
5. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von endlosen Antriebsriemen, insbesondere auch
Zahnriemen, beliebiger Umfangs'änge aus einem extrudierbaren Kunststoff mit einer in Längsrichtung
des Riemens verlaufenden zugfesten Armierungseinlage, bei der ein drehbares Formrad auf
einem Teil se'nes Umfanges von einem endlosen, mit dem Formrad fortbewegbaren Formband umschlungen
ist und zusammen mit dem Formband einen Formhohlraum bildet, wobei der Anfang des
Formhohlraumes durch ein Dichtungsstück verschlossen ist, an welchem das Formrad und das
Formband abdichtend entlanggleiten und welches wenigstens einen Einführungskanal für eine Armierungseinlage
aufweist, und wobei in den Anfang des Formhohlraumes eine Zufünnng für flüssigen
Kunststoff einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Formrad (1) und dem Formband
(3) als Formhohlraum gebildete bogenförmige Zwischenraum entlang einer Seite durch eine das
Formband tragende und abdichtend mit dem Formband zusammenwirkende Schulter (6) des
Formrades verschlossen ist und entlang der anderen Seite über seine gesamte radiale Querschnittshöhe
offen ist. daß ferner im wesentlichen achsparallel zu dem Formrad, das mit einem Antrieb verbunden ist.
und in einem Abstand von dem Formrad, der entsprechend der gewünschten Riemenumfangslänge
veränderbar ist, ein Spannrad (11) angeordnet ist. um welches ein aus dem Ende des bogenförmigen
Zwischenraumes zwischen Formrad und Formband austretender, in dem Formhohlraum (27) gebildeter
und eine eingebette Armierungseinlage (26) enthaltender Kunststoffstrang herumführbar und im
Kreislauf /um Anfang des bogenförmigen Zwischenraumes /urückführbar ist, daß ferner das Dichlungs
stuck (9), welches am Anfang des bogenförmigen Zwischenraumes mit dem Formrad (1), dem
Formband (3) und der Schulter (6) des Formrades abdichtend zusammenwirkt, sich über einen Teil der
Breite des Zwischenraumes erstreckt, daß ferner die Vorrichtung eine Ablenkeinrichtung (14) aufweist,
mittels welcher der Kunstsitoffstrang während der Rückführung zum Anfang des Zwischenraumes
derart seitlich verschiebbar ist, daß der zurückgeführte
Kiinststoffstrang am Anfang des Zwischenraumes um die Breite des Dichtungsstückes seitlich
versetzt ist und an der der Schulter des Formrades abgekehrten Seite des Dichtungsstückes abdichtend
anliegt, wobei die offene Seite des Zwischenraumes durch den zurückgeführten und wenigstens mit
einem Teil seiner Breite in den Zwischenraum wieder eingetretenen Kunststoffstrang abdichtend
verschlossen ist, und daß eine Abschneideeinrichtung
angeordnet ist, mittels der von dem durch schraubenförmiges Aneinanderspritzen von armierten
Kunststoffsträngen erzeugten schlauchförmigen Gebilde (15) Ringe mit der gewünschten Riemenbreite abschneidbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung aus einer
Führung besteht, die an dem Obertrum und/oder Untertrum des von dem Ende des Zwischenraumes
zwischen Formrad (1) und Formband (3) über das Spannrad (11) zum Anfang dieses Zwischenraumes
zurückgeführten Kunststoffstranges angreift und eine in Achsrichtung des Formrades von der durch
die Formradschulter (6) verschlossenen Seite des Zwischenraumes zu der durch den Kunststoffstrang 2Ί
verschließbaren offenen Seite des Zwischenraumes hin gerichtete Ablenkkraft gegen den sich bewegenden
zurückgeführten Kunststoffstrang erzeugt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsstück (9) einen Einführungskanal
(30) für eine einzige draht· oder fadenförmige Armierungseinlage (26) aufweist, daß
ferner die Ablenkeinrichtung (14) so eingestellt ist, daß die seitliche Ablenkung des zurückgeführten
Kunststoffstranges dem gewünschten Abstand zwi- 3s sehen den einzelnen Armierungseinlagen im fertigen
Antriebsriemen entspricht, und daß die Breite des Dichtungsstückes so bemessen ist, daß es die Lücke
zwischen der Formradschulier (6) und" dem seitlich
versetzt zwischen Formrad und Formband wieder eingefüllt ten Kunststoffstrang abdichtend ausfüllt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 7 zur Herstellung von Zahnriemen, wobei dd3 Formrad
auf seinem Umfang mit parallel zur Formradachse sich erstreckenden Nuten zur Bildung der Zähne des f>
Zahnriemens versehen ist. dadurch gekennzeichnet, daß in jede Nut (8) ein Einspritzkanal (21) für
flüssigen Kunststoff einmündet und diese Einspritzkanäle im Inneren des Formrades (1) an eine
gemeinsame Zuführungsleitung (16) für flüssigen r>o Kunststoff angeschlossen sind, daß ferner jeder
Einspritzkanal mit einem von der Außenseite des Formrades her betätigbaren Ventil (23) versehen ist
und daß die Ventile mit einer Steuereinrichtung (24) verbunden sind, welche bei der Drehbewegung des Vi
Formrades die Ventile der jeweils im Bogenbereirh des Zwischenraumes zwischen Formrad und Formband
üegenüen Einsprit/kanile öffnet und die Ventile der jeweils außerhalb des Bogenbereichs des
Zwischenraumes liegenden Einsprit/kanäle schließt, wi
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einspritzkanäle (21) an der den Zwischenraum seitlich begrenzenden Schulter (6)
des Formrades (1) in die Nuten (8) einmünden und eine als Punktanguß ausgebildete verengte Aus- br>
trittsöffnung aufweisen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dat>
die Ventile aus Kolben (23) bestehen, die in acisparallel zur Formradachse im
Formrad (1) angeordneten Zylindern (20) verschiebbar sind, welche mit einer Austrittsöffnung (21) in tfe
Nuten (8) des Formrades einmünden und mit einer radialen Eintrittsöffnung (22) an die gemeinsame
Zuführungsleitung (16) angeschlossen sind, daß ferner die Kolben aus der Seitenfläche des
Formrades herausragen und mit einer stillstehenden ringförmigen Steuerkurve (24) in Eingriff stehen,
welche die bei der Drehbewegung des Formrades auf der Steuerkurve entlanggleitenden Kolben in
den Zylindern zum Verschließen und öffnen der radialen Eintrittsbohrungen zu verschieben vermag.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg der Steuerkurve
(24) im Bogenbereich des Zwischenraumes zwischen Formrad und Formband so ausgebildet ist, daß ein
bei der Drehung des Formrades jeweils im Bogenbereich des Zwischenraumes weiterwandernder
Kolben (23), vor Erreichen des Endes des Bogenbereiches, über die die rad' ^e Eintrittsöffnung
(22) des Zylinders (20) überdeckende nid absperrende
Kolbenstellung hinaus um einen vorbestimmten Betrag unter Verdrängung von flüssigem Kunststoff
aus dem Zylinder weiter vorgeschoben ist.
1?. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Formrad im Bereich der
von der Formradschulter (6) verschlossenen Seite des Zwischenraumes beheizt ausgebildet ist und im
Bereich der von dem zurückgeführten Kunststoffstrang verschlossenen Seite des Zwischenraumes
gekühlt ausgebildet ist.
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