DE3041871C2

DE3041871C2 - Endloser Kraftübertragungsriemen und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE3041871C2
Application number: DE3041871A
Authority: DE
Inventors: Joseph P. Nixa Mo. Miranti jun.
Original assignee: Dayco Corp
Current assignee: Day International Corp
Priority date: 1979-11-08
Filing date: 1980-11-06
Publication date: 1982-07-22
Also published as: US4255147A; CA1144401A; DE3041871A1; JPS5686254A

Description

Die Erfindung geht aus von einem Kraftübertragungsriemen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und durch die US-PS 25 82 366, Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2, bekanntgewordenen Art

Es ist bekannt, am Körper eines endlosen Kraftübertragungsriemens eine gewebte Stoffhülle vorzusehen. Diese Hülle ist schräg angeordnet so daß die Kett- und Schußzwirne in einem Winkel zur Längsachse des Riemens liegen. Riemen mit einer oder mehreren schräg geschnittenen Stoffhüllen sind den US-PS 23 93 373, 14 822 und 26 61 045 zu entnehmen.

Es ist ebenfalls bekannt einen endlosen Kraftübertragungsriemen mit einer Außenhülle aus Cordmaterial zu versehen, dessen einander benachbarte Windungen durch Gummi oder einen gummiartigen Binder zusammengehalten werden. So offenbart die GB-PS 36 324 einen flachen Riemen, dessen Außenhülle von quer rund um den Riemen gewundenem Cordmaterial gebildet ist Dagegen zeigen die US-PS 19 70 509 und 82 366 jeweils Keilriemen mit einer Außenhülle aus Cordmaterial, das quer oder unter einem schiefen Winkel relativ zur Längsachse des Riemens rund um denselben gewickelt ist

Die US-PS 41 31 030 offenbart einen Keilriemen mit zwei Hüllagen aus Cordstoff, wobei sich die starken Cordfäden jeder Lage in zueinander entgegengesetzten Richtungen erstrecken.

Wenn nun die Cordfäden des Cordmaterials in Querrichtung rund um den Riemen verlaufen, erhält man bekanntermaßen eine maximale Flexibilität; verlaufen sie aber schräg um den Riemen, so erhält man eine maximale Bruchfestigkeit. Erwünscht wäre daher

ein Riemen mit der Biegsamkeit eines quer umhüllten Riemens und der Bruchfestigkeit eines schräg umwikkelten Riemens,

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Kraftübertragungsriemen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß beim Beibehalten einer günstigen Flexibilität des Riemens und entsprechend günstigen Verhaltens bei hohen Geschwindigkeiten und starken Umlenkungen an den Riemenübertngungsrädern auch noch eine möglichst günstige Längskraftübertragung erreicht wird, so daß je nach Anwendebedingungen im Hinblick auf Geschwindigkeit und Kraftübertragung eine möglichst günstige Übertragungsfähigkeit und damit, eine hohe Übertragungsleistung erreicht ist

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im Kennzeichenteil des Anspruchs I angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen, wobei noch in den Unteransprüchen 2 und 3 für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche gegenständliche Weiterbildüngen beansprucht sind und in den Verfahrensunteransprüchen 4 bis 5 Verfahrensmerkmale für ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von erfindun^sgemäßen Kraftübertragungsriemen angegeben sind. Dabei finden sich in den Unteransprüchen teilweise Merkmalsgleichheiten mit dem Stand der Technik.

Die Entwicklung der Erfindung, anhand von dem zu verbessernden, im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und durch die US-PS 25 82 366, Ausführungsbeispiele gemäß Fig.3, bekanntgewordenen jo Stand der Technik, über die noch zu lösende, auf diesen Stand der Technik spezifizierte Aufgabe mit den im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Lösungsmitteln war nicht ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen möglich, weil zu dieser Entwicklung beim nachgewiesenen Stand der Technik keine ausreichenden technischen Hinweis bekanntgeworden sind. Insoweit es bei der Aufgabenlösung Merkmalsgleichheiten mit dem Stand der Technik gemäß der US-PS 25 82 366, Ausführungsbeispiel nach F i g. 2, bzw. gemäß der US-PS 4131 030 einerseits und gemäß der US-PS 19 70 509 andererseits gibt, hat die Übertragung der jeweiligen Merkmale nicht nahegelegen, weil sie jeweils in einem anderen technischen Zusammenhang bekanntgeworden sind. Vor allem aber ist die Erfindungshöhebegründung durch das gesamte Gestaltungsprinzip gestützt

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 eine Perspektivansicht, teilweise im Schnitt, von der Teile weggebroclien sind und die den Riemen veranschaulicht;

Fig.2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig.3 die Lage der vielfachen Cordfäden der Stoffhülle, wenn alle Seiten zugleich sichtbar sind;

Fig.4 eine Perspektivansicht, teilweise im Schnitt, von der Teile weggebrochen sind und die eine weitere Ausführungsform eines Riemens darstellt;

Fig.5 eine Perspektivansicht, teilweise im Schnitt, von der Teile weggebrochen sind und die eine dritte Ausführungsvariante des Riemens veranschaulicht; und

Fig.6 einen Querschnitt nach der Linie 6-6 der F ig. 5.

Ein Riemen 10 (Fig. 1, 2) weist einen Riemenkörper 12 auf. der in erster Linie aus elastischem Material besteht und einen die Last aufnehmenden Abschnitt aus einem fortlaufenden, schraubenlinienförmig gewundenen und die Last aufnehmenden Cord 14, einen Zugabschnitt 16 und einen Druckabschnitt 18 besitzt. Das elastische Material im Druckabschnitt 18 kann mit einer Vielzahl einzelner gleichförmig verteilter Fasern 20 versehen sein, von denen nur wenige dargestellt sind.

Der Riemen 10 ist in an sich bekannter Weise als Keilriemen ausgebildet Der Trapezquerschnitt des Riemens kann in der gezeigten Art symmetrisch oder aber auch asymmetrisch sein. Der Riemen 10 hat eine Oberseite 22, die breiter als der dazu parallele Boden 24 ist, und zueinander nicht parallele Seiten 26 bzw. 28.

Eine Hülle 30 aus Reifencord umgibt den Riemen 10 und weist eine Vielzahl von starken, zueinander parallelen Cordfäden 32 auf, kann aber auch relativ schwache Schußfäden 34 besitzen, die dazu dienen, die Cordfäden 32 während der Herstellung der Hülle 30 an ihrem Platze zu halten. Die schwachen Bindezwirne 34 können während des Betriebs ruhig brechen und haben nach der Fertigstellung des RiVnens 10 keinerlei Funktion,

Der Riemen 10 kann auf folgende Weise hergestellt werden. Ein Riemenkörper 12 wird auf herkömmliche Art erzeugt Auf wenigstens eine, im allgemeinen beide Seiten eines Cordstoffes wird ein elastisches Material aufkaiandert oder in anderer Weise aufgebracht Der Cordstoff wird anschließend in Streifen gewünschter Breite zerschnitten, wobei die festen Cordfäden 32 senkrecht zur Länge des Streifens verlaufen.

Die Hülle 30 wird dann so am Riemenkörper 12 angebracht, indem der Cordstoff über die Oberseite 22 und eine Seitenfläche 26 des Körpers 12 unter einem ersten Winkel 36 relativ zur Längsachse 38 des Körpers 12 geschlagen wird. Bevor der Cordstoff aber über die Bodenfläche 24 des Körpers 12 gelegt wird, wird der Stoff so verzogen, daß die Cordfäden 32 in einem zweiten Winkel 40 relativ zur Längsachse 38 liegen. Der Stoff wird dann im Winkel 40 verschoben gehalten und auf den Boden 24 des Riemens aufgebracht. Daraufhin wird der Cordstoff neuerlich, jedoch in die entgegengesetzte Richtung verzogen, so daß die Cordfäden 32 wiederum einen Winkel 36 mit der Längsachse 38 einschließen. Das Umhüllen wird über die Seite 28 und die Oberseite 22 fortgesetzt, wo der Rest der Breite des Stoffes über den ersten Teil mit einem Überlappungsbereich 42 darübergeschlagen wird.

Der Umhüllvorgang ist aus Fig.3 besser verständlich, die die Lage der Cordfäden 32 in einer Netzdarstellung so zeigt daß man die Bodenfläche 24, die Seitenflächen 26, 28 und die Oberseite 22 des Riemens 10 in einer Ebene gleichzeitig sieht. Der Pfeil 44 gibt die Scherzugrichtung an, wodurch die Cordfäden 32 ctes Stoffes in einen Winkel 40 zur Längsachse 38 gebracht werden, wogegen der Pfeil 46 die Scherzugrichtung für den Stoff in entgegengesetzter Richtung zeigt, um die Cordfäden in einen Winkel 36 zu bringen.

Bei der Ausführung nach den F i g. 1 und 2 liegen die Cordfäden 32 in einem ersten Winkel 36 von etwa 90° relativ zur Längsachse 38 und in einem zweiten Winkel 40, der annährend 10° bis 80° zur Längsachse 38 betragen kann; vorzugsweise liegt der Winke' 40 etwa im Bereiche zwischen 30° und 60° und beträgt insbesondere 45°.

Alternativ hierzu ist es möglich, den Riemen 10 mittels des Cordsioffes so zu umhüllen, daß die Cordfäden 32 an der Oberseite 22 und an den Seitenflächen 26,28 in einem ersten Winkel ungefähr im

Bereiche zwischen 10° und 80°. vorzugsweise zwischen etwa 30° und 60°, insbesondere annährend von 45°, und am Boden 24 unter einem zweiten Winkel von etwa 90° liegen.

Wahlweise kann der Riemen 10 eine Cordstofflage 48 zwischen der Bodenfläche 24 und der Hülle 30 des Körpers 12 aufweisen. Die Cordfäden 32 der Lage 48 liegen vorzugsweise in einem Winkel 50 zur Längsachse 38, der etwa gleiche Größe, jedoch entgegengesetzte Richtung wie der Winkel 40 hat.

Die Ausführungen des Riemens nach den F i g. 4 bis 6 sind dem Riemen 10 sehr ähnlich, weshalb die dort gezeigten Riemenkonstruktionen mit 10-4 bzw. 100 bezeichnet werden, und dem Riemen 10 entsprechende Teile die selben Bezugszeichen, jedoch gefolgt vom Buchstaben A oder ß, besitzen und nicht mehr im einzelnen beschrieben werden.

Gemäß F i g. 4 ist es ferner möglich, die Cordfäden ?24 an der Obers?!!? ?·M Hp* Ripmpns 104 srhief unter einem Winkel 50,4 anzuordnen, der etwa um 10° bis 80° unterschiedlich zum Winkel 364 der Cordfäden 324 an den Seitenflächen 264. 284 ist. Die Cordfäden 324 an der Oberseite 224 des Riemens, die von den Seiten 264, 284 umgeschlagen sind, können auch in entgegengesetzten Richtungen angeordnet sein.

Der Riemen lOfl nach den F i g. 5 und 6 unterscheidet sich vom Riemen 10 dadurch, daß die Enden der Hülle 30 ß einander an der Bodenfläche 24ßdes Riemens 10ß statt an der Oberseite 22ß überlappen. Der Riemen 100 wird dadurch hergestellt, daß der Cordstoff zuerst am Boden 240 des Riemens lOß angebracht wird, wobei die Cordfäden 32ß in einem Winkel 40ß relativ zur

ί Längsachse 385 ausgerichtet sind. Sodann wird der Stoff so verzogen, daß die Cordfäden 320 einen Winkel 36ß einnehmen, und auf die Seitenfläche 28ß aufgebracht. Anschließend wird der Stoff auch über die Oberseite 220 und die Seitenfläche 260 gelegt.

ίο Schließlich wird der Stoff neuerlich verzogen, so daß die Cordfäden 320 in einem Winkel 50ß verlaufen, worauf der Rest der Breitr des Stoffes über die Bodenfläche 24ß geschlagen wird, wobei er die erste Lage des Cordstoffes überlappt.

r. Nach den Umhüllungsvorgängen wird der Riemen vulkanisiert oder auf andere herkömmliche Weise nachbehandelt.

Der Riemen kann aus jedem elastischen Material, wie natürlichem Gummi, synthetischem Gummi oder einem

>n Kunststoffmaterial, aus Mischungen oder Gemengen davon hergestellt werden.

In der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen sollen unter dem Begriff »Keilriemen« Riemen mit zueinander parallelen Ober- und Untersei-

_>i ten in der oben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Art, Riemen mit gekrümmten Ober- und/oder Unterseiten und auch Zahnriemen verstanden werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Endloser Kraftübertragungsriemen im wesentlichen trapezförmigen Querschnittes mit einem Riemenkörper und einer HüHschicht aus Cordstoff, der eine Vielzahl von im wesentlichen zueinander parallelen starken Cordfäden aufweist, welche Hüllschicht den Riemenkörper mit einer Überlappung umgibt und mit ihm verbunden ist, wobei an ι ο jeder der zueinander nicht parallelen Seiten die starken Cordfäden im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Riemens liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die starken Cordfäden (32, 32A) mindestens an einer der Flächen, nämlich der is Bodenfläche (24 bis 24B) und/oder Deckfläche (22 bis 22B) des Riemens unter einem Winkel (40 bis 40B) zur Längsachse verlaufen, der von der Senkrechten abweicht und zwischen 10° und 80° liegt, wobei die Winkel an die jeweiligen Übertragungsverhäftiiisse, also die jeweiligen Anwendungsfäüc irr. Hinblick auf Riemenlaufgeschwindigkcit, Riemenzugkraftübertragung und Durchmesser der Riemenscheiben, über die die Riemen laufen, angepaßt sind.

2. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Winkel (40, 40B) etwa im Bereiche zwischen 30° und 60° liegt und insbesondere 45° beträgt

3. Riemen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Schicht (48) aus Cordstoff zwischen den-. Hüllstoff (30) und dem Boden (24) des Riemens (10).

4. Verfahren zur Herstellung eines endlosen Kraftübertragungsriemens nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, uaß zunächst ein Riemenkörper (12) mit Trapezquerschnitt hergestellt wird, daß ein Cordstoff mit einer auf wenigstens einer Seite aufgebrachten Schicht von elastischem Material erzeugt wird, daß der Riemenkörper mit einer gleichförmigen Breite des Stoffes umhüllt wird, indem der Stoff an der Oberseite (22, 22A) des Riemens so angebracht wird, daß die starken Cordfäden (32,32A) in einem ersten Winkel (36, 36A) zur Längsachse (38, 3SA) des Riemens liegen, worauf der Stoff an einer Seite (26,26A) des Riemens so angebracht wird, daß die starken Cordfäden unter diesem ersten Winkel zu liegen kommen, daß hierauf der Stoff verzogen wird, wobei die starken Cordfäden einen gewünschten zweiten so Winkel (40,40A) mit einer Längsachse einschließen, wonach der Stoff am Boden des Riemens so angebracht wird, daß die starken Cordfäden (32, 32A) unter diesem zweiten Winkel zu liegen kommen, daß anschließend der Stoff wieder zur Bildung des ersten Winkels (36,36A) verzogen und auf der zweiten Seitenfläche (28, 28A) des Riemens angebracht wird, wobei die starken Cordfäden den ersten Winkel einschließen, daß hiernach der Umhüllungsvorgang für den Riemenkörper durch Anbringen des Restes der Stoffbreite an der Oberseite (22,22/^des Riemens abgeschlossen wird, wobei die starken Cordfäden unter dem ersten Winkel zu liegen kommen, und daß schließlich der so erhaltene umhüllte Riemenkörper nachbehandelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Umhüllen mit der gleichförmigen Breite des Stoffes eine Schicht (48) aus Cordstoff am Boden (24) des Riemenkörpers (12) angebracht wird.

6. Verfahren zur Herstellung eines endlosen Kraftübertragungsriemens nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Riemenkörper [12B) mit Trapezquerschnitt hergestellt wird, daß ein Cordstoff mit einer auf wenigstens einer Seite aufgebrachten Schicht von elastischem Material erzeugt wird, da3 der Riemenkörper mit einer gleichförmigen Breite des Stoffes umhüllt wird, indem der Stoff an der Bodenfläche (24B) des Riemens so angebracht wird, daß die starken Cordfäden in einem zweiten Winkel (40B) zur Längsachse (3SB) des Riemens liegen, daß hierauf der Stoff verzogen wird, wobei die starken Cordfäden einen gewünschten ersten Winkel (36B) mit der Längsachse einschließen, wonach der Stoff an einer Seitenfläche (2SB) des Riemens so angebracht wird, daß die starken Cordfäden unter diesem ersten Winkel zu liegen kommen, daß der Stoff weiterhin an der Oberseite (225? und der zweiten Seitenfläche (26B) des Riemenkörpers mit unter diesem ersten Winkel liegenden starken Cordfäden angebracht wird, daß der Stoff danach in einen Winkel (50B) verzogen wird, der annährend gleiche Größe, jedoch entgegengesetzte Richtung wie der zweite WFnkel besitzt, daß hiernach der Rest der Breite des Stoffes am Boden (24B) des Riemenkörpers angebracht wird und daß schließlich der so erhaltene umhüllte Riemenkörper nachbehandelt wird.