DE3238266A1

DE3238266A1 - Verfahren und vorrichtung zum verbinden der enden eines faserverstaerkten kunststoffriemens

Info

Publication number: DE3238266A1
Application number: DE19823238266
Authority: DE
Inventors: Josef 7457 Bisingen Fecker
Original assignee: Memminger GmbH
Current assignee: Memminger IRO GmbH
Priority date: 1982-10-15
Filing date: 1982-10-15
Publication date: 1984-04-19
Also published as: DE3238266C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden der Enden
eines faserverstärkten Kunststoffriemens Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Verbinden der Enden eines faser- -oder drahtverstärkten Kunststoffriemens, insbesondere eines Zahnriemens, zu einem Endlosriemen. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die im Maschinenbau mittlerweile weit verbreiteten endlosen Zahnriemen mit Faserverstärkung bedingen bislang, daß sie auch als endlose Riemen hergestellt werden. Die endlose Gestalt der Zahnriemen wiederum erfordert eine entsprechende Konstruktion der Maschine, in der sie verwendet werden sollen, weil das Arbeits- und das Leertrum jeweils durch die gleiche oeffnung geführt werden müssen. Auch ergeben sich hierdurch Schwierigkeiten bei dem Montieren sehr langer Zahnriemen, die unter Umständen um viele Umlenkstellen herumgeführt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zum Verbinden der Riemenenden eines faserverstärkten Kunststoffriemenes zu schaffen, um so, ausgehend von einem als Meterware hergestellten Riemen,einen Endlosriemen zu erhalten,oder um einen Endlosriemen zur Montage, aufzuschneiden und später wiederverbinden zu können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren durch die Merkmale des Hauptanspruches gekennzeichnet, während die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß weiterer Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 7 gekennzeichnet ist.
Durch die Art der Schnittstelle wird sichergestellt, daß die Fasern in dem Kunststoffriemen auch an der Schnittstelle nicht zu überlappen brauchen und in der neutralen Zone liegen bleiben. Der spitzwinklige Zuschnitt der Riemenenden führt zu einer sehr langen und damit haltbaren Klebestelle, weil bei vorgegebener Zugbelastung des Riemens ein Flächenelement der Schnittstelle nur verhältnismäßig gering belastet wird. Schließlich hat der spitzwinklig von einer Riemenflanke zur anderen verlaufende Schnitt den Vorteil, daß beim Umlenken des Riemens an Rollen jeweils immer nur ein kleiner Ausschnitt der gesamten Klebefläche auf Biegung beansprucht ist.
Bei einem Zahnriemen sollte die Länge der Schnittfläche sich über wenigstens zehn Zähne erstrecken.
Eine ausreichendeilänoe der Schnittfläche wird andererseits erzielt, wenn der Winkel zwischen der Schnittfläche und den Riemenflanken zwischen 20 und 100 beträgt, wobei mit abnehmendem Winkel die Länge der Schnittfläche zunimmt.
Das Verfestigen der Klebestelle wird vorteilhafterweise durch Erwärmen des Kunststoffriemens im Bereich der miteinander zu verklebenden Schnittstellen während des Klebens erreicht.
Wenn Zahnriemenenden miteinander zu verbinden sind, sind die Schnittflächen der Riemenenden derart zu legen, daß bei zusammengehörigen aneinanderliagenden Schnittflächen jeweils zusammengehörige Zahnabschnitte miteinander fluchten. Hierdurch wird erreicht, daß der Riemen im Bereich der Verbindungsstelle weder breiter noch schmäler wird, weil die Riemenenden zum Ausrichten der Zahnabschnitte aufeinander nicht gegeneinander verschoben zu werden brauchen.
Um während des Klebens oder Verschweißens die Riemenenden bis zum Verfestigen der Verbindungsstelle in der richtigen Lage zu halten, weist die Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine etwa der Länge der Schnittfläche entsprechende Auflageeinrichtung sowie eine etwa der Länge der Schnittfläche entsprechende Anpreßeinrichtung auf, durch die die Riemenenden auf der Auflageeinrichtung fixierbar und während des Verbindens an den Schnittstellen aneinander preßbar sind.
Im einfachsten Falle hat die Auf lageeinrichtung dabei die Gestalt einer länglichen geraden Schiene,#deren Breite gleich oder geringfügig kleiner als die Breite des zu verklebenden oder verschweißenden Kunststoffriemens ist und auf die die Vorder- bzw. Rückseite des Kunststoffriemens auflegbar ist. Der Kunststoffriemen kann hierdurch über die gesamte Länge der Verbindungsstelle unterstützt werden und bekommt nicht etwa während des Verklebens oder Verschweißens eine unerwünschte gekrümmte Form.
Um die Schnittflächen zum Verkleben oder Verschweißen aneinanderführen zu können bzw. während des Verbindens beieinanderzuhalten, enthält die Anpreßeinrichtung zwei parallel im Abstand zueinander verlaufende gerade Backen,' die im Sinne eines Aufeinanderpressens der Schnittflächen mit den Riemenflanken in Eingriff bringbar sind. Hierbei ist es möglich, daß beispielsweise eine der beiden Backen mit der Auflageeinrichtung fest verbunden und lediglich die andere Backe zustellbar ausgebil-.
det ist.
Falls die Riemenenden zu einem Abheben von der Auflageeinrichtung neigen, ist es zweckmäßig, wenn die Anpreßeinrichtung eine der Auflageeinrichtung gegenüber befindliche gerade, längliche Andruckplatte aufweist, die auf die Auflageeinrichtung zustellbar ist und mit der die zu verklebenden Riemenenden auf die Auflageeinrichtung niederdrückbar sind.
Um den Klebevorgang bzw. das Verfestigen der Klebestelle zu beschleunigen, kann die Auflageeinrichtung und/öder die Andruckplatte Heizeinrichtungen enthalten, durch die die zu verklebenden Schnittflächen unmittelbar beheizt werden können.
Da die Kleber für Kunststoffe häufig die Kunststoffe anlösen und, wenn keine Vorkehrungen getroffen werden, eine unerwünschte Gestaltsänderung herbeiführen, ist es zweckmäßig, wenn die den zu verklebenden Riemenenden zugewandte Seite der Auflageeinrichtung bzw.
der Andruckplatte an die Oberflächerigestalt der Riemenenden angepaßt ist. Wenn Zahnriemen mit der Vorrichtung zu verkleben sind, trägt die Auflageeinrichtung vorteilhafterweise eine zu der Zahnung des.
Zahnriemens entsprechend komplementäre Zahnung, in der die Riemenenden lagerichtig fixierbar sind. Außerdem wird hierdurch sichergestellt, daß die Zahnabschnitte an den aneinanderliegenden Schnittflächen aufeinander ausgerichtet sind. Entsprechendes gilt auch für das Verschweißen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Verkleben eines Zahnriemens in stark schematisierter perspektivischer Darstellung und Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Draufsicht.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1 zum Verkleben oder Verschweißen eines schräg geschnittenen faserverstärkten Zahnriemens 2 mit einer an der Vorder- bzw. Unterseite ausgebildeten Zahnung 3 veranschaulicht. Die Vorrichtung 1 enthält eine Auflageeinrichtung 4, auf der die Vorderseite des Zahnriemens 3 aufliegt sowie eine Anpreßeinrichtung 5, mit der der Zahnriemen 2 auf der Auflageeinrichtung 4 während des Verklebens fixiert ist.
Die Auflageeinrichtung 4 wird von einer auf einem nicht veranschaulichten Sockel angeordneten geraden Schiene 6 gebildet, die wenigstens so lang wie die Klebe- bzw. Schweißstelle ist und deren Breite etwa der Breite des Zahnriemens 2 entspricht bzw. geringfügig kleiner ist.
Auf ihrer der die Zahnung 3 tragenden Vorderseite des Zahnriemens 2 gegenüberliegenden Seite trägt die Schiene 6 eine zu der Zahnung 3 komplementäre Zahnung 7, deren einzelne Zähne quer zu der Längsrichtung der Schiene 6 verlaufen.
Die Anpreßeinrichtung 5 enthält zwei neben den Flanken des Zahnriemens 2 verlaufende Backen 8 und 9, die ~parallel im Abstand zueinander stehen. Dabei ist wenigstens eine der Backen 8 oder 9 in entsprechenden, nicht veranschaulichten, Führungen gelagert und in Richtung auf die entsprechende Flanke des Zahnriemens 2 zustellbar.
Die Anpreßeinrichtung 5 enthält ferner eine gegenüber der Auflageeinrichtung 4 befindliche gerade Andruckplatte 10, deren dem Zahnriemen 2 zugewandte Seite entsprechend der Rückseite des Zahnriemens 2 glatt aUsgebildet ist. Die Andruckplatte 10 ist ebenfalls in entsprechenden Führungen gelagert und auf die Rückseite des Zahnriemens 2 zustellbar, derart, daß der Zahnriemen 2 zwischen der Schiene 6 und der Andruckplatte 10 eingeklemmt werden kann. Die Andruckplatte 10 enthält elektrische Heizeinrichtungen, deren Anschlußdrähte bei 11 und 12 veranschaulicht sind. Zusätzlich zu der Heizeinrichtung in der Andruckplatte 10 kann eine weitere Heizeinrichtung in der Auflageschiene 6 vorgesehen sein, so daß der Zahnriemen 2 während des Klebens sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite her erwärmt werden kann.
Zum Verkleben oder Verschweißen eines beis#ielsY#eise aus Polyurethan bestehenden faserverstärkten Zahnriemens 2 zu einem Endlosriemen werden zunächst die miteinander zu verbindenden Riemenenden, wie bei 13 und 14 veranschaulicht, mit jeweils gleichen Winkelntspitzwinklig zugeschnitten. Es entsteht damit sowohl an dem Riemenende 13 als auch an dem Riemenende 14 jeweils eine ebene Schnittfläche 15 und 16, die rechtwinklig zu der Vorder- bzw. Rückseite des Zahnriemens 2, jedoch unter einem spitzen Winkel a zu den Flanken des Zahnriemens 2 verläuft. Die beiden geraden Schnittflächen 15 und 16 sind dabei so gewählt, daß, wenn die Schnittflächen über ihre gesamte Länge, wie in den Figuren gezeigt, aneinanderliegen, die einander entsprechenden Zahnabschnitte an den Riemenenden 13 und 14 der Zahnung 3 miteinander fluchten, so daß derZahnriemen 2 im Bereich der Klebestelle keine Breitenänderung erfährt, wenn die Zahnabschnitte aufeinander ausgerichtet sind.
Um eine möglichst große Festigkeit der Verbindunasstelle zu erreichen, wird 0' klein gewählt, damit sich eine lange Schnittfläche 15 bzw. 16 ergibt. oc liegt dabei zweckmäßigerweise zwischen 20 und 100 und sollte andererseits aber auch so gewählt sein, daß sich die Schnittfläche 15 bzw. 16 über wenigstens zehn Zähne erstreckt.
Der solchermaßen zugerichtete Zahnriemen 2 wird an seinen Schnittflachen 15, 16 mit dem Kleber bestrichen, und er wird dann mit seinen zu verbindenden Enden 13, 14 in die Vorrichtung 1 eingelegt, derart, daß wie in den Figuren gezeigt, die Schnittflächen 15 und 16 sich vollständig innerhalb der Vorrichtung 1 befinden. Wenn beispielsweise die Backe 8 starr mit der Auflageschiene 6 verbunden ist und die Backe 9 zustellbar ausgeführt ist, wird das Riemenende 14 entsprechend in die Zahnung 7 eingelegt und an die Backe 8 angedrückt, woraufhin dann das Riemenende 13 in die Vorrichtung 1 kommt. Nunmehr wird die Andruckplatte 10 auf die Rückseite des Zahnriemens 2 abgesenkt und der Zahnriemen 2 mit seinen Riemenenden 13 und 14 zwischen der Auflageschiene 6 und der Andruckplatte 10 fixiert. Anschließend wird die Backe 9 auf die entsprechende Flanke des Zahnriemens 2 zugestellt und damit werden die beiden Schnittflächen 15 und, 16 für den Klebevorgang aufeinandergedrückt. Zum Verfestigen der Klebeverbindung wird nunmehr die Heizeinrichtung eingeschaltet und der Zahnriemen 2 im Bereich der Klebestelle entsprechend aufgeheizt.
Sobald der Klebevorgang abgeschlossen ist und die Klebestelle die nötige Festigkeit erreicht hat, wird der Zahnriemen 2 aus der Vorrichtung 1 entnommen.
Die erhaltene Klebestelle hat wegen der großen Schnittfläche eine sehr gute Festigkeit und wird auch, wenn der Zahnriemen 2 um Umlenkrollen mit einem geringen Durchmesser läuft, nicht zerstört. Außerdem treten an dem solchermaßen geklebten Zahnriemen 2 keine Dimensionsänderungen im Bereich der Klebestelle auf, d.h. er ist dort weder breiter noch dicker als in seinem übrigen Verlauf. Schließlich bleiben durch die Art der Klebung die Fasern, die den Zahnriemen 2 in der Nähe seiner Rückseite verstärken, in der.neutra-In Faser, was der Festigkeit der Klebestelle zugutekommt.
Mit einer derartigen Vorrichtung 1 ist es auch möglich, die Riemenenden 13, 14 an ihren Schnittflächen 15, 16 miteinander zu verschweißen. Hierzu wird die Vorrichtung 1 auf die jeweilige Klebe- bzw. Schmelztemperatur aufgeheizt und anschließend bis zum erneuten Verfestigen des Zahnriemenmaterials abgekühlt, ehe sie geöffnet wird. Für Polyurethan liegt die Temperatur zwischen 1500 bis 1800 C.
Es ist ersichtlich, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch faser- oder drahtverstärkte Riemen, die aus Gummi, Kunstkautschuk oder ähnlichem Material bestehen, verbunden werden können, wobei ebenfalls die beschriebene Vorrichtung Anwendung finden kann. Leerseite

Claims

Patentansprüche S Verfahren zum Verbinden der Enden eines faser- oder drahtverstärkten Kunststoffriemens, insbesondere eines Zahnriemens, zu einem Endlosriemen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Riemenenden mit jeweils gleichen Winkeln derart spitz zugeschnitten werden, daß die Schnittflächen rechtwinklig zu der Riemenvorder- bzw. -rückseite und in einem spitzen Winkel zu den Riemenflanken verlaufen,und daß die beiden Riemenenden über die gesamte Länge ihrer Schnittfläche aneinanderliegend miteinander verklebt bzw. verschweißt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schnittfläche über wenigstens zehn Zähne des Zahnriemens erstreckt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Schnittfläche und der Riemenflanke zwischen 20 und 100 beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffriemen im Bereich der miteinander zu verklebenden Schnittflächen während des Klebens erwärmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Zahnriemen die Schnittflächen derart gelegt werden, daß bei zusammengehörigen, aneinanderliegenden Schnittflächen jeweils zusammengehörige Zahnabschnitte miteinander fluchten.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine etwa der Länge der Schnittflächen (15, 16) entsprechende Auflageeinrichtung (4) sowie eine etwa der Länge der Schnittflächen (15, 16) entsprechende Anpreßeinrichtung (5) vorgesehen sind, durch die die Riemenenden (13, 14) auf der Auflageeinrichtung (4) fixierbar und während des Verklebens oder Verschweißens an den Schnittflächen (15,16) aneinander preßbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageeinrichtung (4) die Gestalt einer länglichen geraden Schiene (6) aufweist, deren Breite gleich oder geringfügig kleiner als die Breite des zu verbindenden Kunststoffriemens (2) ist und auf die die Vorder- bzw. die Rückseite des Kunststoffriemens (2) auflegbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßeinrichtung (5) zwei parallel im Abstand zueinander verlaufende gerade Backen (8, 9) aufweist, die im Sinne eines Aufeinanderpressens der Schnittflächen (15, 16) mit den Flanken des Kunststoffriemens (2) in Eingriff bringbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßeinrichtung (5) eine der'Auflageeinrichtung (4) gegenüber befindliche gerade, längliche Andruckplatte (10) aufweist, die auf die Auflageeinrichtung (4) zustellbar ist, und mit der die zu verbindenden Riemenenden (13, 14) auf die Auflageeinrichtung (4) niederdrückbar sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageeinrichtung (4) und/ oder die Andruckplatte (10) Heizeinrichtungen enthalten.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den zu verklebenden Riemenenden (10, 14) zugewandte Seite der Auflageeinrichtung (4) bzw. der Andruckplatte (10) an die Oberflächengestalt der Riemenenden (13, 14) angepaßt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageeinrichtung (4) zum Verkleben von Zahnriemen (2) eine der Zahnung (3) des' Zahnriemens (2) entsprechenden komplementäre Zahnung (7) trägt, in der die Riemenenden (13, 14) lagerichtig fixierbar sind.