DE3045235A1

DE3045235A1 - Vorrichtung zur herstellung von pfeilverzahnten riemen

Info

Publication number: DE3045235A1
Application number: DE19803045235
Authority: DE
Inventors: Ernst Erlenbach Zürich Hutzenlaub
Original assignee: Mueller Wilhelm H & Co KG
Current assignee: Mueller Wilhelm H & Co KG
Priority date: 1980-12-01
Filing date: 1980-12-01
Publication date: 1982-07-01
Also published as: FR2495048A1; GB2088277A; JPS57150559A

Description

Hannover, 14. November 1980 Wilhelm Hera. Hüller & Co. KG, An Klagesmarkt 25, 3000 Hannover

M 252 - Ws/Me

Vorrichtung zur Herstellung von pfeilverzahnten Riemen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von pfeilverzahnten Biemen aus Gummi oder flexiblem Kunststoff mit Zugeinlagen, vorzugsweise aus Stahldraht, Glasseide und verschleißfestem Kunstoff, vie Polyamid, mit einer Gießform, die aus einem äußeren Gehäuse und einem inneren in das Gehäuse einführbaren Kern besteht, vobei der Abstand zwischen der Außenvandung des Kernes und der Innenwandung des Gehäuses die Riemenstärke bestimmt und vobei eine dieser Flächen mit der Negativform der Pfeilverzahnung versehen ist.

Bei einer bereite vorgeschlagenen Form dieser Art befindet sich die Negativform der Pfeilverzahnung auf der Außenfläche des

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Kernes, vobei der Kern teilbar ausgebildet ist, um den fertigen Riemen entfernen zu können. Bei einer Verwendung dieser Form wird nach dem Erkalten des Riemenmateriales der Kern zusammen mit dem Riemen aus dem äußeren Gehäuse herausgezogen, wobei der Riemen sieh jetzt fest auf der Außenfläche des Kernes befindet. Diese Festlegung wird außerdem noch dadurch fixiert, daß auf der Außenfläche des Kernes die sogenannten sich in Längsrichtung des Kernes erstreckenden Wickelnasen angeordnet sind, die vor der Aufbringung des Riemenmateriales mit einer Drahtwicklung versehen sind, welche die späteren Zugeinlagen bilden.

Infolge der Fixierung des fertigen Riemens auf dem Kern bereitet es sehr große Schwierigkeiten, den Riemen vom Kern zu entfernen. Dies geht bei dem bereits vorgeschlagenen Verfahren nur dadurch, daß der Kern derart teilbar ausgebildet ist, daß er aus Einzelsegmenten besteht, die zum Kerninneren hin wegklappbar sind, so daß der auf der Außenfläche des Kernes festgelegte Riemen sich lockert und nunmehr aus der Negativform der Pfeilverzahnung herausgenommen und entfernt werden kann.

Neben dem äußerst aufwendigen, komplizierten und störanfälligen Aufbau eines solchen Kernes hat diese Anordnung darüber hinaus aber den Nachteil, daß infolge der Teilung des Kernes eine derart

ausgestaltete Form zu Ungenau!gkeiten im damit hergestellten Riemen führt. Diese Ungenauigkeiten sind insbesondere darauf zurückzuführen, daß der aus Einzelsegmenten bestehende Kern insbesondere nach mehrmaligem Gebrauch nicht eine völlige Rundlaufgenauigkeit liefern kann. Durch den Einklappvorgang kann nämlich beim späteren viederholten Gebrauch niemals ganz genau die ursprüngliche Ausgangslage vieder erreicht werden, insbesondere dann nicht, venn Verschmutzungen durch das Riemenmaterial auftreten, vobei zu merkbaren Ungenauigkeiten schon ganz geringfügige zwischen den einzelnen Kernteilen auftretende Verschmutzungen führen können»

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem sich unter Vermeidung der obengenannten Nachteile exakt laufende pfeilverzahnte Riemen auch bei wiederholtem und mehrmaligem Gebrauch der Form herstellen lassen, wobei sich Verschleißerscheinungen der Form auf die Genauigkeit des hergestellten Riemens nicht auswirken dürfen*

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Negativform der Pfeilverzahnung auf der Innenseite von einzelnen übereinander angeordneten Ringen befindet, die auf der Innenfläche des äußeren Gehäuses der Form angeordnet sind, wobei jeder Ring eine Breite hat, die der halben Maximalbreite des mit der

erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellbaren pfeilverzahnten Riemens entspricht und jede Negativform eines Ringes eine nur in einer dem halben Pfeilwinkel entsprechenden Schrägrichtung verlaufende Schrägverzahnung aufweist und wobei die Zugeinlage auf dem Kern der Form aufgebracht ist.

Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß sich der gegossene Zahnriemen nach seiner Fertigstellung sehr leicht aus der Form entfernen läßt, indem der in Längsrichtung glatte Kern nach oben aus dem äußeren Gehäuse herausgezogen wird, worauf gegebenenfalls unter Entfernung eines die Ringe und/oder den fertigen Riemen zurückhaltenden Deckels der fertige Riemen nach innen eingefaltet, damit aus der Form herausgenommen und nach oben entfernt werden kann. Gleichzeitig ist dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Kern aus einem einzigen Stück bestehen kann, gewährleistet, daß auch bei einer wiederholten Benutzung der Form der absolute Rundlauf des Kernes mit der entsprechenden Genauigkeit des damit hergestellten Riemens erhalten bleibt.

Nachdem der Zahnriemen aus der Form herausgenommen wurde, wird er in die einzelnen gegebenenfalls unterschiedlich breiten Streifen aufgeteilt, die dann ihrerseits umgekrempelt werden, so daß nunmehr - wie für Zahnriemen dieser Art in der Regel erforderlich -die Pfeilverzahnung innen liegt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es ferner, in vorteilhafter Weise bei Verwendung ein und derselben Ringbreiten pfeilverzahnte Riemen unterschiedlicher Breiten herzustellen. Wenn in der beschriebenen Weise die Schrägverzahnung in einer Richtung der halben Maximalbreite eines herzustellenden Riemens und damit der Breite eines Ringes entspricht, dann kann unter Verwendung derselben Hinge durch Teilung des fertigen Riemens innerhalb ein*r Schrägverzahnung in Abhängigkeit von der Lage des jeweiligen Teilungsschnittes die Erzeugung von Zahnriemen unterschiedlicher Breite möglich sein. Wenn beispielsweise die Teilung in der Hälfte der Ringbreite bzw. der Schrägverzahnungsbreite liegt und der Zahnriemen entlang der Trennlinie zwischen zwei Ringen unzerschnitten bleibt, werden Zahnriemen mit der halben Maximalbreite erzeugt, Ist die Teilung unter denselben Voraussetzungen nach der einen oder der anderen Seite hin verschoben, werden mit ein und demselben Arbeitsgang abwechselnd schmale und breite Zahnriemen erzeugt. Weitere Variationen, beispielsweise die Herstellung asymmetrisch pfeilverzahnter Zahnriemen oder aber auch die Verwendung unterschiedlich breiter Ringe, sind ohne weiteres möglich.

Die Verwendung der Ringe, welche die Negativformen der Pfeilverzahnung enthalten, hat den Vorteil, daß sich die Formen in exakter und sehr sauberer Weise sehr leicht herstellen lassen. Da es sich hierbei um Innenverzahnungen handelt, deren Herstellung ohnehin Schwierigkeiten bereitet, braucht durch die Aufteilung der Pfeilverzahnung

- JO -

auf jeweils zwei aneinander anschließende Ringe die Pfeilspitze nicht mit Spezialwerkzeugen ausgefräst zu werden, sondern der Fräser hat nach heiden Seiten Auslauf, und es brauchen nur in an sich bekannter Weise geradlinige Verzahnungen hergestellt zu werden. Erst durch die Zusammensetzung der einzelnen Ringe wird die Pfeilverzahnungsform erzeugt. Dies macht Justiervorrichtungen erforderlich, welche die wiederholte genaue Ausrichtung der Ringe zueinander sowohl in radialer als auch in Umfangerichtung ermöglichen« Zur radialen Ausrichtung ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Ringe an ihren einander zugewandten Flächen mit umlaufenden Absätzen oder Schultern versehen sind, die mit hinreichender Passungsgenauigkeit einander übergreifen. Zur Ausrichtung in Umfangsrichtung können sich parallel zur Ringachse erstreckende Paßstifte, Schrauben oder dergleichen vorgesehen sein, die in entsprechende Paßbohrungen der Ringe eingesetzt sind. Diese Paßstifte oder Schrauben können gleichzeitig der Verbindung der Ringe untereinander und/oder der Ringe mit dem äußeren Gehäuse dienen.

Gleichzeitig kann mit diesen Paßstiften oder Schrauben der den Spalt zwischen den Ringen und dem Kern übergreifende Deckel festgehalten sein, der in an sich bekannter Weise der Zurückhaltung des fertigen Riemens beim Herausziehen des Kernes dient·

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Sofern Wickelnaeen für zweckmäßig gehalten werden, um die Zugeinlagen in die Nahe der neutralen Faser des Riemens oder in diese zu verlegen, befinden sich diese Wickelnaeen als Längsstege in an sich bekannter Weise an der Außenfläche des Kernes. Dies hat die Folge, daß sich bei dem fertigen und gewendeten Riemen die den Wickelnasen entsprechenden Nuten auf der Riemenaußenseite befinden. Wird die übliche Teilung verwendet, bei welcher der Abstand der Wickelnasen der Zahnteilung entspricht, ist es zweckmäßig, die Wickelnasen etwa in die Zahnmitte, also an diejenige Stelle zu legen, in welcher eine Materialhäufung de» Meinen« auftritt. Die Querschnittsverringerung durch die durch die Wickelnasen hervorgerufenen Nuten kann sich also nicht nachteilig auswirken.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert·

Fig. 1 zeigt in Ansicht einen Aueschnitt aus einem pfeilverzahnten Riemen, auf welchen die Erfindung Anwendung findet.

Fig. 2 .zeigt im Schnitt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

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OBSG.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aas den einzelnen Einsatzringen der Vorrichtung nach Fig. 2 im abgewickelten Zustand von innen gesehen.

Fig. 4 ist der Schnitt IV/lV nach Fig. 2.

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus dem Schnitt nach Fig. 4 in vergrößertem Maßstab und verdeutlicht die Zuordnung der auf dem Kern angeordneten Wickelnasen zu den Zähnen des fertigen Riemens.

Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung verschiedene Möglichkeiten, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Riemen unterschiedlicher Form und Breite zu erzeugen.

In Fig. 1 ist ein Auaechnitt aus einem pfeilverzahnten Riemen 1 aus Gummi oder flexiblem Kunststoff dargestellt» dessen Pfeilverzahnung mit 2 bezeichnet ist. Der Riemen 1 ist mit Zugeinlagen 3 aus Stahldraht, Glasseide oder verschleißfestem Kunststoff, vie Polyamid, versehen.

Der Herstellung des Riemens nach Fig. 1 dient die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung nach Fig. 2, die aus einem

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eine Gießform bildenden äußeren Gehäuse 4 besteht, vobei auf der Innenfläche 5 des äußeren Gehäuses mehrere übereinander angeordnete einzelne Hinge 6 vorgesehen sind, die auf ihrer Innenseite jeweils die Negativform 8 der Pfeilverzahnung tragen. Jeder Hing hut dabei eine Breite B, die der halben Mnxiraalbreite IL (vgl. Fig. l) des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellbaren pfeilverzahnten Riemens entspricht.

Das Gehäuse 4 hat eine zentrale Führung 9 für einen einstückig ausgebildeten Kern 10, vobei die Führung 9 in eine Bohrung 11 des Kernes 10 eingreift. Der pfeilverzahnte Riemen vird in dem Spalt 13 zwischen der Außenfläche 14 des Kernes und der Form 8 der Ringe 6 erzeugt. Dieser Spalt ist durch einen an die Außenfläche 14 des Kernes 10 anschließenden Deckel 15 abgedeckt.

Die Außenfläche 14 des Kernes 10 ist außerdem mit Wickelnasen versehen, velche die Zugeinlage 3 (vgl. auch Fig. 5) tragen und dafür sorgen, daß diese von dem Material des Riemens umschlossen vird. Die Ringe 6 sind sowohl in radialer als auch in Urafangsrichtung ausgerichtet, vobei die Ausrichtung in radialer Richtung durch Stufen oder Schultern 17 erfolgt, die an den einander zugewandten Flächen der Ringe 6 angeordnet sind. In Umfangsrichtung sind die Ringe zueinander durch Stifte oder Paßschrauben 18, die in Fig. 2 schematisch angedeutet sind, justiert, velche die

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ORiGiMAL INSPECTED

Ringe 6 durchgreifen und auch der Verbindung der Ringe 6 untereinander und/oder der Hinge mit dem äußeren Gehäuse 4 dienen können. Gleichzeitig können die Schrauben oder Stifte 18 der Befestigung des Deckels 15 dienen«

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus den einzelnen Einsatzringen 6 nach Fig. 2 im abgewickelten Zustand von innen gesehen· Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weisen die Innenflächen der Ringe 6 die Negativformen 8 für die Pfeilverzahnung auf, wobei jede Negativform eines Ringes 6 eine in nur einer dem halben Ffeilwinkel entsprechenden Schrägrichtung verlaufende Schragverzahnung hat. Auf diese Weise lassen sich die hier erforderlichen Innenverzahnungen leicht und einwandfrei herstellen, da das Fräswerkzeug beidseits auslaufen kann.

Fig. 4 ist der Schnitt IV/lV nach Fig. 2 und läßt die Verteilung der Wickelnasen 16 über den Umfang des Kernes 10 erkennen, wobei der Abstand der Wickelnasen etwa gleich der Zahnteilung des Zahnriemens sein kann. Bei einer besonderen Aueführungsform kann die Umfangslänge auf dem Kern etwa 660 mm betragen, wobei der Abstand der Wickelnasen 10 mm betragen kann. Unabhängig davon lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne weiteres Riemen mit Längen zwischen 50 bis 1500 mm herstellen, wobei weitere Abweichungen nach oben und unten möglich sind.

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Fig. 4 läßt ferner die Verteilung der Paßstifte oder Schrauben 18 über den Umfang der Ringe 6 erkennen, mit denen die Ringe in Umfangerichtung gegeneinander ausgerichtet werden.

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 4 in vergrößertem Maßstab mit einem Stück eines fertigen Riemens 19» vobei bei der dortigen Anordnung der Abstand der Wickelnasen 16 der Zahnteilung entspricht. Die als Längsstege auf der Außenseite des Kernes 10 angeordneten Wickelnasen l6 erzeugen im fertigen Riemen Nuten 20, vobei bei der Anordnung nach Fig. 5 die Wickelnaeen 16 etwa in der Mitte der Zähne 21, also an derjenigen Stelle liegen in welcher ohnehin eine Materialhäufung des Riemens auftritt. Die durch die Nuten 20 der Wickelnasen hervorgerufene Querschnittsverringerung des Riemens kann sich mithin bei dieser Anordnung nicht nachteilig auswirken.

Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung verschiedene Möglichkeiten., mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterschiedliche Riemenbreiten und -formen zu erzeugen. Gemäß Fig. 6a wird mit den vier Hingen 6 gemäß den Figuren 2 und 3 ein pfeilverznhnter Riemen mit der gesamten Breite B_ erzeugt, der sich auf verschiedene Weise aufteilen läßt. Ein Viertel der Gesamtbreite B„ entspricht hierbei der Breite B, die gleichzeitig die Hälfte der Maximalbreite B des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugbaren Riemens ist. Wird nun der fertiggestellte Riemen 22 mit der Gesamtbreite B₂ entlang der Linie 23 geteilt, so entstehen zwei pfeilverzahnte Riemen und 25, die jeweils die Maximalbreite B₁ haben. Diese beiden Riemen

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QeNAL INSPECTED

sind in Fig« 6b wiedergegeben.

Der aus der Vorrichtung entnommene Riemen 22 mit der Geβamtbreite B„ kann aber auch entlang der Linien 26 geteilt werden, wodurch drei schmalere Riemen 27 und zwei Randstreifen 28 entstehen, wie die« in Fig. 6c wiedergegeben ist. Da die Herstellung der Randstreifen 28 nicht sinnvoll ist, ist es für eine derartige Teilung zweckmäßig, in der Vorrichtung zusätzliche Randergänzungsringe 29 zu verwenden, welche die Randstreifen 28 dann wieder zu vollständigen pfeilverzahnten Riemen ergänzen.

In Abhängigkeit davon, wie die Schnitte 26 gelegt werden, können auch in einem einzigen Arbeitsgang abwechselnd breite und schmale Riemen oder auch asymmetrisch pfeilverzahnte Riemen erzeugt werden.

~ /it - Leerseite

Claims

Ansprüche

1.) Vorrichtung zur Herstellung von pfeilverxahnten Riemen aus Gummi oder flexiblem Kunststoff mit Zugeinlagen, vorzugsweise aus Stahldraht, Glasseide und verschleißfestern Kunststoff, vie Polyamid, mit einer Gießform, die aus einem äußeren Gehäuse und einem inneren in das Gehäuse einführbaren Kern besteht, vobei der Abstand zvischen der Außenwandung des Kernes und der Innenwandung des Gehäuses die Riemenstärke bestimmt und wobei eine dieser Flächen mit der Negativform der Pfeilverzahnung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Negativform (8) der Pfeilverzahnung (2) auf der Innenseite (7) von einzelnen übereinander angeordneten

ORIGiNAt INSPECTED

Ringen (6) befindet, die auf der Innenfläche (5) des äußeren Gehäuses (4) der Form angeordnet sind, wobei jeder Ring (6) eine Breite (b) hat, die der halben Maximalbreite (B₁) des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellbaren pfeilverzahnten Riemens (l) entspricht und jede Negativform (8) eines Ringes (6) eine nur in einer dem halben Pfeilwinkel entsprechenden Schrägrichtung verlaufende Schrägverzahnung aufweist und wobei die Zugeinlage (3) auf dem Kern (lO) der Form aufgebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (6) und der Spalt (13) zwischen den Ringen (6) und dem Kern (lO) durch einen am Gehäuse (4) angeordneten Deckel (15) abgedeckt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (ίο) einstückig ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Justiervorrichtungen vorgesehen sind, mit denen die Ringe (6) sowohl in radialer als auch in Umfangsrichtung ausrichtbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur radialen Ausrichtung die einzelnen Ringe (6) an ihren einander

zugewandten Flächen mit umlaufenden Absätzen oder Schultern (l?) versehen sind, die einander paßgenau übergreifen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur Ausrichtung in Umfangsrichtung sich parallel zur Ringachse erstreckende Paßstifte, Schrauben (18) oder dergleichen vorgesehen sind, die in entsprechende Paßbohrungen der Ringe eingesetzt sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßstifte oder Schrauben (18) gleichzeitig der Verbindung der Ringe (6) untereinander und/oder der Ringe (6) mit dem äußeren Gehäuse (4) dienen.

8, Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß mit den Paßstiften oder Schrauben (ΐθ) der den Spalt (13) zwischen den Ringen (6) und dem Kern (lO) übergreifende Deckel (15) festgehalten ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Längsstege ausgebildete Vickelnasen (l6) für die Zugeinlagen (3) an der Außenfläche des Kernes (lO) angeordnet sind.

ORiGINAL INSPECTED

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) der Wickelnasen (l6) der Zahnteilung entspricht und daß die Wickelnasen (l6) etwa in der Zahnmitte liegen.

11. Verfahren zur Herstellung von pfeilverzahnten Kiemen mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Veränderung des Teilungs-•chnittes innerhalb einer Schrägverzahnung Zahnriemen unterschiedlicher Breite erzeugt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung des mit der Vorrichtung fertiggestellten Riemens in der Hälfte der Ringbreite bzw. der Schrägverzahnungsbreite liegt, währen der Zahnriemen entlang der Trennlinie zwischen zwei Ringen unzerechnitten bleibt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungsschnitt nach der einen oder anderen Seite hin verschoben ist, so daß mit ein und demselben Arbeitsgang abwechselnd schmale und breite Zahnriemen erzeugt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsschnitte für nebeneinanderliegende Schrägverzahnungen asymmetrisch gelegt werden.