DE2920916C2

DE2920916C2 - Verfahren zur Herstellung eines endlosen Zahnriemens aus Kunststoff mit einer in Riemenumfangsrichtung verlaufenden drahtförmigen Armierungseinlage

Info

Publication number: DE2920916C2
Application number: DE2920916A
Authority: DE
Inventors: Rudolf 4952 Porta Westfalica Breher
Original assignee: Breco Kunststoffverarbeitungs-Gesellschaft Mbh & Co Kg 4952 Porta Westfalica De
Current assignee: Breco Kunststoffverarbeitungs-Gesellschaft Mbh & Co Kg 4952 Porta Westfalica De
Priority date: 1979-05-23
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1983-08-25
Also published as: FR2457174A1; IT8022268A0; GB2050932A; JPS55158947A; US4268471A; IT1130663B; NL183342B; NL183342C; DE2920916A1; JPS602978B2; FR2457174B1; GB2050932B; NL8002927A; BR8003219A

Description

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a) auf das Formrad und das Spannrad wird zunächst die Armierungseinlage, die aus einer schraubenförmig gewickelten Drahtwendel besteht, aufgebracht bei einem Achsabstand von Formrad und Spannrad, bei dem die Umfangs- J₀ länge der aufgebrachten Drahtwendel um eine vorbestinwnte Minustoleranz kleiner ist als die Sollumfangslänge der Drahtwendel im herzustellenden Zahnriemen ir. dessen bei Gebrauch gespanntem Zustanü,

b) nach Fixierung der beiden Enden der Drahtwendel gegen Zurückweichen in deren Umfangsrichtung wird durch Vergrößern des Achsabstandes von Formrad und Spannrad der Umfang der Drahtwendel unter elastischer Dehnung des Armierungsdrahtes auf die Sollumfangslänge vergrößert,

c) sodann wird die Drahtwendel im gespannten Zustand durch Drehen von Formrad und Spannrad um eine Umdrehung gedreht und während dieser Umdrehung der Kunststoff in den Formhohlraum eingeführt und der entstehende, nach Herumführung um das Spannrad in den Formhohlraumumfang wieder eintretende armierte Kunststoffstrang an seinem Anfang mit seinem Ende zusammenqeschmolzen, wonach der Achsabstand von Formrad und Spannrad wieder verkürzt wird und der durch Entspannen der eingebetteten Drahtwendel sich zusammenziehende fertige endlose Zahnriemen von Formrad und Spannrad axial abgestreift wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte:

a) die Drahtwendel wird mit der Minustoleranz in der Umfangslänge auf einem Wickelhaspel vorgewickelt, wobei die beiden Enden der Drahtwendel in einem aus dem Umfang des Wickelhaspels herausnehmbaren, in Querschnitt und Länge im wesentlichen einem Zahn des herzustellenden Zahnriemens entsprechenden Schloß lösbar befestigt werden,

b) die Drahtwendel wird von dem Wickelhaspel abgezogen und auf das Formrad und Spannrad aufgelegt, wobei das Schioß am Formhohlraumanfang in eine Zahnlücke der Vertiefung auf dem Formradumfang eingesetzt wird, und durch Vergrößern des Achsabstandes von Formrad und Spannrad auf die Sollumfangslänge, gespannt,

c) nach Schließen der Formradvertiefuny mittels der Abdeckung wird der Kunststoff zwischen Mundstück und Schioß eingespritzt, wobei mit der Drehung von Formrad und Spannrad begonnen wird,

d) nach dem Austritt des Schlosses und des Anfangs des Kunststoffstranges aus dem Formhohlraumende wird das Schloß von der Drahtwendel abgenommen und wird hiernach die Drahtwendel bis zur Wiedereinführung des Anfangs des Kunststoffstranges in den Formhohlraumanfang weiter gedreht und der Stranganfang mit dem Strangende zusammengeschmolzen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei verschlossenem Formhohlraumanfang der Anfang des Kunststoffstranges an das Mundstück herangeführt wird und derjenige Querschnittsteil des Formhohlraumanfangs, der dem Querschnitt des Riemenrückens des herzustellenden Zahnriemens entspricht, durch Zurückziehen eines mit dem Formrad zusammenwirkenden, zurückziehbaren Mundstückteils geöffnet wird, und daß sodann der Anfang des Kunststoffstranges, bei abdichtendem Zusammenwirken seiner Rückenfläche mit dem zurückgezogenen Mundstückteil, in den Formhohlraum eingeführt wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines endlosen Zahnriemens aus Kunststoff oder dergleichen extrudierbarem Material mit einer in Riemenumfangsrichtung verlaufenden drahtförmigen Armierungseinlage nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei dem aus der DE-PS 25 26 691 bekannten Verfahren dieser Art wird die Armierungseinlage kontinuierlich in den Formhohlraum eingeführt und zu einer fortwährend aus einer offenen Seite des Formhohlraumes herauswandernden, um Formrad und Spannrad umlaufenden Drahtwendel gewickelt und werden die entstehenden Windungen der Drahtwendel sogleich mit dem kontinuierlich und gleichzeitig mit der Armierungseinlage eingeführten Kunststoff umspritzt, um einen um Formrad und Spannrad umlaufenden, kontinuierlich sich verlängernden und aus der offenen Formhohlraumseite austretenden armierten Schlauch zu erhalten, von dem endlose armierte Zahnriemen mit gewünschter Riemenbreite abgetrennt werden können. Vor Beginn der Schlauchherstellung ist der während der Schlauchherstellung gleichbleibende Achsabstand zwischen Formrad und Spannrad so veränderbar, daß ein Schlauch mit einer der gewünschten Riemenumfangslänge der abzutrennenden fertigen Zahnriemen entsprechenden Schlauchumfangslänge entsteht. Da die zahnradartige Profilierung des Formrades das gewünschte

Zahnprofil des herzustellenden Zahnriemens formt und also eine Zahnteilung hat. die der für das betriebliche Zusammenwirken des fertigen Zahnriemens mit Zahnrädern erforderlichen Soll-Zahnteilung entspricht, muß die gleichzeitig erfolgende Drahtwendelbildung und Schlauchformgebung bei einem Achsabstand von Formrad und Spannrad erfolgen, bei dem die in den Schlauch eingebettete, in der neutralen Riemenquerschnittsebene des herzustellenden fertigen Zahnriemens liegende Armierungseinlage eine Umfangslänge von einem geraden Vielfachen der Soll-Zahnteilung hat. Infolgedessen hat der hergestellte Zahnriemen im fertigen, von dem Schlauch abgetrennten und ungespannten Zustand die durch die Schlauchherstellung festgelegte Soll-Zahnteiiiing. ι >

In der Praxis kommt es jedoch vor, daß ein Zahnriemen im Betrieb mit Zahnrädern nicht ungespannt läuft, sondern eine bestimmte Riemenspannung haben soll. Aufgrund der Riemenspannung vergrößert sich der Umfang der elastisch dehnbaren Armierungseinlage des Zahnriemens. Würde ein nach dem bekannten Verfahren hergestellter Zahnriemen von dem hergestellten ungespannten Zustand in den betrieblich gewünschten gespannten Zustand gedehnt werden, würde seine Zahnteilung sich über die ursprünglich hergestellte Soll-Zahnteilung vergrößern und nicht mehr exakt mit der Zahnteilung der Zahnräder zusammenpassen. Die Herstellung eines endlosen armierten Zahnriemens, dessen Zahnteilung im ungespannten Riemenzustand die bei der Riemen- 3» herstellung angewendete und festgelegte Soll-Zahnteilung unterschreitet und im gespannten Riemenzustand wieder auf die betrieblich notwendige Soll-Zahnteilung vergrößert werden kann, ist mit dem bekannten Herstellungsverfahren nicht möglich. 3'»

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem jedoch ein endloser armierter Zahnriemen so hergestellt werden kann, daß seine eingebettete Armierungseinlage beim fertigen, unge- -»o spannten Riemen eine vorbestimmte Minustoleranz in der Umfangslänge hat und die Zahnteilung kleiner ist als die gewünschte Soll-Zahnteilung, damit der Zahnriemen, wenn er im späteren betrieblichen gespannten Zustand um die Minustoleranz in der Umfangslänge ->'> elastisch gedehnt wird, wieder die notwendige SoIl-Zahnteiliijig aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausbildung und Ausführung des Herstellungsverfahrens mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptan- >" Spruchs gelöst. Das L6^ungsprinzip beruht darauf, daß zur Herstellung des Zahnriemens oder eines Schlauchstückes beziehungsweise Schlauchabschnittes, von dem einzelne schmalere Zahnriemen abtrennbar sind, zunächst die Armierungseinlage zu einer Drahtwendel gewickelt wird, deren Umfangslänge im ungespannt gewickelten Zustand gegenüber der Umfangslänge bei gespanntem betrieblichen Gebrauch des Zahnriemens um eine vorbestimmte Minustoleranz kleiner ist, und daß sodann die Drahtwendel durch Auseinanderziehen <>o von Formrad und Spannrad elastisch gedehnt und in der Umfangslänge um die Minustoleranz vergrößert wird und in diesem gespannten Zustand danach erst in den Kunststoff eingebettet wird, so daß der fertige Zahnriemen im entspannten, um die Minustoleranz sich *>5 zusammenziehenden Zustand seiner Armierungseinlage eine die bei der Kunststofformgebung hergestellte Soll-Zahnteiiung unterschreitende Zahnteilung hai und beim Dehnen der Armierungseinlage um die Minustoleranz in den betrieblich gespannten Zustand wieder die für das Zusammenwirken mit Zahnrädern notwendige Soll-Zahnteilung ausweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung der F ig. 1,

F i g. 3 bis 5 die Vorrichtung der F i g. 1 in verschiedenen Stadien während der Zahnriemeriherstel-Iung.

Die Vorrichtung enthält ein Formrad 1, das auf seinem Umfang eine mit Zähnen 4 und Zahnlücken 5 zahnradartig profilierte ringförmige Vertiefung aufweist, ein gleichartig mit Zähnen 6 zahnradartig profiliertes Spannrad 2 und eine aus einem endlosen, um Rollen B umlaufenden Formband bestehende Abdekkung 10, mit der die ringfön«.£e Vertiefung des Formrades 1 auf einem Teil des Forr.iradumfanges zu einem bogenförmigen Formhohlraum verschließbar ist, für dessen seitliche Begrenzung beim dargestellten Ausführungsbeispiel vom Formradumfang radial vorstehende und abdichtend mit der Abdeckung 10 zusammenwirkende Formradschultern 3 vorgesehen sind oder andere ringförmige Abdichtungen zwischen Formradumfang und Abdeckung angewendet werden können. Auf der Kopffläche der Formradzähne 4 und der Spannradzähne 6 sind schmale stegartige Wickelnasen 7 vorgesehen, die eine aus einer drahtförmigen Armierungseinlage schraubenförmig gewickelte Drahtwendel 12 in einem gewünschten radialen Abstand von der Kopffläche der Zähne abstützen und mit Kerben 8 versehen sind, die die Windungen der Drahtwendel aufnehmen und während der Zahnriemenherstellung in gleichmäßigen Abständen voneinander halten.

Der zwischen Formrad 1 und Abdeckung 10 gebildete Formhohlraum ist zur Förderung des Kunststoffspritzvcganges mittels einer Einrichtung 11 an seinem Anfangsbereich beheizbar und an seinem Endbereich kühlbar. Der Achsabstand zwischen Formrad 1 und Spannrad 2 ist veränderbar, um auch endlose Zahnriemen mit unterschiedlichen gewünschten Umfangslängen herstellen zu können.

Während des Kunststoffspritzvorganges und der Formgebung des Zahnriemens im Formhohlraum haben Formrad 1 und Spannrad 2 den von der Soll-Zahnteilung des herzustellenden Zahnriemenprofils und entsprechend ausgebildeten Formrades abhängigen Achsabstand B. Bei diesem Achsabstand B hat die Drahtwendel 12 diejenige Soll-Umfangslänge, die sich ergibt, wenn der fertige Zahnriemen im gespannten, aufgrund einer gewünschten betrieblichen Riemenspannung gedehnten Zustand auf Zahnrädern läuft und hierbei die erforderliche Soll-Zahnteilung haben muß. Auf Formrad 1 und Spannrad 2 wird zunächst bei abgehobener Abdeckung 10 die Drahtwendel 12 aufgebracht, und zwar bei einem auf den Abstand A verkürzten Achsabstand von Formrad und Spannrad, bei dem die Umfangslänge der ungespanni aufgebrachten Drahtwendel 12 um eine vorbestimmte, von der gewünschten betrieblichen Riemenspannung abhängige Minustoleranz kleber ist als die Soll-Umfangslänge im fertigen Zahnriemen in dessen betrieblich gespanntem Zustand. Es kann durch direktes Aufwickeln der

drahtförmigcn Armieriingseinlage auf Formrad und Spannrad ein Drahtwendelabsehniit aufgebracht werden und nach dessen Weiterverarbeitung in der nachfolgend noch beschriebenen Weise ein nächster Drahtwendelabschnitt für die Verarbeitung im nächsten ι Verfahrensdurchgang aufgewickelt werden, es kann auch eine Drahtwendel mit der Minustoleranz in der Umfangslänge auf einem gesonderten Wickelhaspel vorgefertigt werden und danach auf Formrad und Spannrad aufgelegt werden, so daD während der n> Weiterverarbeitung dieser auf Formrad und Spannrad übertragenen Drahtwendel schon die nächste Drahtwendel auf dem Wickelhaspel für den im nächsten Verfahrensdurchgang herzustellenden Zahnriemen vorgefertigt werden kann. Die beiden Enden der aufge- ι > brachten Drahtwendel werden durch geeignete Maßnahmen gegen Zurückweichen in Umfangsrichtung der Drahtwendel fixiert. Beim direkten Aufwickeln der Armierungseinlage auf Formrad und Spannrad kann das Fixieren beispielsweise dadurch erfolgen, daß die ersie :■» entstehende Windung durch eine querverbindende Anfangslötung 13 und die letzte entstehende Windung durch eine querverbindende Endlölung 14 geschlossen wird. Vor dem Wickeln der Drahtwendel wird in eine Zahnlücke 5 des Formrades 1 ein Füllstück 16 eingelegt, ?"■ welches nach dem Wickeln am Formhohlraumanfang liegt und den mit dem Kunststoff auszufüllenden Formhohlraumanfang zum Formhohlraumende hin abdichtet, so daß beim Einführen des Kunststoffs in den Formhohlraum der zur vollständigen Ausformung des jo Formhohlraumes erforderliche Spritzdruck aufgebaut werden kann. Das Füllstück 16 hat Einschiitzungen 17, in die die Windungen der Drahtwendel 12 hineinpassen. Das Füllstück 16 kann auch Klemmschrauben aufweisen, um mit diesen anstatt mit den Lötungen 13 und 14 η die Enden der Drahtwendel gegen Zurückweichen zu fixieren. Bei Ausbildung mit Klemmschrauben kann das Füllstück dan" such, als Schloß zum Fixieren der Drahtenden bei der Vorfertigung der Drahtwendel auf einem Wickelhaspel angewendet und mit der vorgefer- ■»< > tigten Drahtwendel auf Formrad und Spannrad übertragen und dabei in eine Zahnlücke 5 des Formrades 1 eingelegt werden.

Nach dem Aufbringen der an ihren Enden fixierten Drahtwendel 12 werden Formrad 1 und Spannrad 2 auf ·*ϊ den Achsabstand B auseinandergezogen (Fig.3), wodurch unter gleichmäßiger elastischer Dehnung und Spannung aller Windungen die Umfangslänge der Drahtwendel um die Minustoleranz vergrößert wird und die für die Formgebung des Zahnriemenprofils mit ~>° der Soll-Zahnteilung erforderliche Soll-Umfangslänge erhält. Bei diesetn auf eine Nulltoleranz in der Umfangslänge gespannten Zustand der Drahtwendel 12 wird der Formhohlraum durch Heranführen der Abdeckung 10 verschlossen und das Mundstück 15 einer ·" Strangpresse abdichtend an den Formhohlraumanfang angeschlossen und wird nunmehr mit dem Einspritzen des Kunststoffs in den Anfang des Formhohiraumes.das heißt zwischen Mundstück und Füllstück 16, begonnen (F i g. 3). Sobald das Füllstück 16 aus dem Formhohl- mi raumende heraustritt (Fig.4), wird das Formhohlraumende durch den ausgetretenen verfestigten Kunststoffstrang verschlossen und sind die Enden der Drahtwendel in dem verfestigten Kunststoffstrang verankert, so daß jetzt das Füllstück 16 von der Drahtwendel 12 abgenommen werden kann. Hiernach wird das Drehen der Drahtwendel 12 nebst angespritztem Kunsistoffstrang um insgesamt eine Umdrehung und das Einspritzen des Kunststoffs in den Formhohlraum fortgesetzt, bis der Anfang des Kunststoffstranges nach Herumführen um das Spannrad 2 wieder am Formhohlraumanfang ankommt und nach Wiedereinführung in den Formhohlraum mit dem Ende des Kunststoffstranges zusammengeschmolzen ist. Während dieser einen Umdrehung versetzt sich zwar die Drahtwendel axial auf dem Formrad und dem Spannrad um eine Windungssteigung. Diese Windungssteigung ist jedoch bei armierten Zahnriemen in aller Regel so klein, beispielsweise in der Größenordnung von etwa I mm, daß die seitliche Verschiebung des Stranganfangs keine Rolle spielt und der Stranganfang zum Vergießen bciicnur.gs'.vcisc Zusammenschmelzen rnü derr. Strang ende ohne weiteres in den Formhohlraumanfang eingeführt beziehungsweise hineingezogen werden kann.

Um das Zusammenschmelzen des Stranganfangs mit dem Strangende zu erleichtern, kann das Mundstück 15 der Strangpresse, wie in F i g. 5 veranschaulicht, zweiteilig aus einem abdichtend mit der Abdeckung 10 zusammenwirkenden Mundstückteil 18 und aus einem abdichtend mit dem Formrad zusammenwirkenden, zurückziehbaren Mundstückteil 19 bestehen. Sobald der Anfang des Kunststoffstranges an das Mundstück 15 herangeführt worden ist, wird derjenige Querschnittsteil des Formhohlraumanfangs, der dem Querschnitt des Riemenrückens des herzustellenden Zahnriemens entspricht, durch Zurückziehen des Mundstückteils 19 geöffnet. Sodann wird der Anfang des Kunststoffstranges, bei abdichtendem Zusammenwirken seiner Rückenfläche mit dem zurückgezogenen Mundstückteil 19. in den Formhohlraum eingeführt und durch Nachspritzen von Kunststoff und Beheizen mittels der Einrichtung 11 mit dem Ende des Kunststoffstranges nahtlos zusammengeschmolzen.

Nach dem Zusammenschmelzen von Stranganfang und Strangende und Verfestigen der Verbindungsstelle gegebenenfalls unter Kühlung mittels der Einrichtung 11 wird der Achsabstand von Formrad und Spannrad wieder verkürzt und der fertige endlose Zahnriemen, der sich dabei durch Entspannen der eingebetteten Armierungseinlage auf die Riemenumfangslänge mit der Minustoleranz zusammenzieht, axial von Formrad und Spannrad abgestreift. Danach kann auf Formrad und Spannrad in einem intermittierend nachfolgenden Verfahrensdurchgang durch Aufbringen und Spannen einer nächsten Drahtwendel und anschließendes Umspritzen mit Kunststoff die Herstellung des nächsten Zahnriemens beziehungsweise Schlauchstückes erfolgen. Im Falle der Anwendung der Lötungen 13 und 14 zum Fixieren der Enden einer aufgebrachten Drahtwendel bei deren Weiterverarbeitung können diese Lötungen durch sauberes Abschneiden und Konfektionieren der Zahnriemenränder entfernt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Hersteilung eines endlosen Zahnriemens aus Kunststoff oder dergleichen extrudierbarem Material mit einer in Riemenumfangsrichtung verlaufenden drahtförmigen Armierungseinlage, bei dem in den Anfang eines Formhohlraumes, der von einer zahnradartig profilierten ringförmigen Vertiefung auf dem Umfang eines Formrades und einer die Vertiefung auf einem Teil des Formradumfanges verschließenden Abdekkung gebildet wird, flüssiger Kunststoff unter Druck durch ein an den Formhohlraumanfang abdichtend angeschlossenen Mundstück einer Strangpresse eingeführt und in diesen eine schraubenförmig um 1--das Formrad gewickelt den Formhohlraum durchlaufende Armierungseinlage eingebettet wird und ein aus dem Ende des Formhohlraumes austretender Kunststoffstrang mit eingebetteter Drahteinlage um ein von dem Formrad abstandsveränderbares, auf >o dem Umfcüg zahnradartig profiliertes Spannrad herumgeführt und zum Anfang des Formhohlraumes zurückgeführt wird, gekennzeichnet durch die Schritte: