DE3328474A1 - Verfahren zum herstellen von endlosen kraftuebertragungsriemen, insdesondere zahnriemen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen von endlosen Kraftübertragungsriemen,
• insbesondere Zahnriemen Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von endlosen Kraftübertragungsriemen, insbesondere Zahnriemen, aus gießbaren Kunststoffen mit in schraubengangartigen Windungen durchlaufenden eingebetteten fadenförmigen Festigkeitsträgern, wobei die Festigkeitsträger zunächst auf einen inneren Formteil mit gegenseitigen axialen Abständen aufgewickelt und danach mit dem in fließfähigem Zustand befindlichen Kunststoff umgossen werden.
• Die Gebrauchstüchtigkeit der beispielsweise aus Polyurethanen, Polyamiden und anderen elastomeren Kunststoffen hergestellten Kraftübertragungsriemen hängt in hohem Maße von der einwandfreien Einbettung der fadenförmigen Festigkeitsträger ab. Dies gilt zwar vor allem für Zahnriemen, die in kämmendem Eingriff mit angetriebenen und antreibenden Zahnrädern stehen; der Verlauf der Festigkeitsträger ist aber auch für andere Riemen mit nicht formschlüssiger Kraftübertragung von Bedeutung. Das Aufspulen der Festigkeitsträger auf den inneren Formteil, ihre Ausrichtung untereinander und ihre Halterung während des Gießvorganges erfordern daher stets besondere Sorgfalt. Nach bekannten Herstellungsverfahren (z.B. Deutsche Patentschrift 1 028 322) werden sie auf eigens am Außenmantel des inneren Formteils - im Falle von Zahnriemen auf den die Zahnlücken abformenden Erhebungen - angebrachten leistenartigen Vorsprüngen, den sogenannten Wickelnasen wendelig aufgespult, so daß sie den zylindrischen Formkern im Querschnitt gesehen mit nur punktweiser Berührung in Polygongestalt umspannen. Mit dem Eindrücken des so vorbereiteten inneren Formteils in die Außenform steigt die in dieser enthaltene Kunststoffschmelze in dem zwischen beiden Formteilen gebildeten Ringraum empor und umfließt den Festigkeitsträgerwickel in allen seinen Windungen. Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen ist dabei die Gefahr von Verlagerungen der Festigkeitsträger unter dem Einfluß des Flüssigkeitsdruckes nicht zu vermeiden. Die Wahrscheinlichkeit solcher unerwünschten Lageveränderungen ist umso größer, wenn die Kunststoffschmelze durch einen Spritzgießvorgang unter hohem Druck mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit in den Forminnenraum eingeschossen wird. Der Wahl einer höheren Vorspannung beim Aufspulen der Festigkeitsträger als möglicher Abhilfe sind aberenge Grenzen gesetzt, weil dies wiederum nachteilige Auswirkungen auf die Riemenlänge mit Beeinträchtigungen der Eingriffsverhältnisse im Einsatz der fertigen Riemen und ihrer Lebensdauer zur Folge hat. Die weiterhin als Gegenmaßnahme versuchte Arretierung der Festigkeitsträger in Kerben am Rücken der Wickelnasen erschwert das Entformen und macht zusammenklappbare Konstruktionen für die Innenformen notwendig. Gegenüber starren Formkernen haben diese aber neben höheren Anschaffungs- und Unterhaltungskosten den schwerwiegenden Nachteil, daß sie infolge unvermeidlicher Verschleißerscheinungen im Laufe der Zeit Teilungsänderungen und andere Ungenauigkeiten verursachen.
• Der Erfindung liegt als Aufgabe eine zuverlässige, weder störenden Einflüssen unterliegende noch in irgendeiner Weise selbst als Störfaktor sich auswirkende Halterung für die Festigkeitsträger während des Formungsvorganges zugrunde Zum Lösen dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung für Verfahren der eingangs geschilderten Art vorgesehen, daß die Festigkeitsträger zusammen mit einen den Abstand zwischen jeweils benachbarten Windungen überbrückenden Profilstrang aus dem Kunststoff des Riemenkörpers oder einem zumindest diesem gegenüber stoffschlüssig verbindbngsfähigen Kunststoff auf den inneren Formteil aufgewickelt werden Der Profilstrang ist dabei zweckmäßig mit einer Querschnittshöhe - in Radialrichtung auf den inneren Formteil bezogen - in einer der Querschnittshöhe der Festigkeitsträger entsprechenden Größenordnung bemessen und kann wahlweise auch eine dem Querschnitt der Festig- keitsträger kongruente Querschnittsform aufweisen.
• Die Erfindung ermöglicht das Herstellen einwandfreier Kraftübertragungsriemen mit überraschend einfachen Mitteln. Es können vorhandene Vorrichtungen ohne Anderungen verwendet werden, und auch der übliche Verfahrensablauf erfordert keine einschneidenden Umstellungen mit der einzigen Abweichung, die Festigkeitsträger gleichzeitig mit dem zugeordneten zusätzlichen Kunststoff-Profilstrang auf den Formkern aufzuwickeln. Die Notwendigkeit geteilter, klappbarer Formteile entfällt ganz. Das gleichsam bifilare Aufspulen der Festigkeitsträger dicht an dicht mit den die Zwischenräume zwischen ihren Windungen jeweils vollständig ausfüllenden Profilsträngen gewährleistet eine hohe Gleichmäßigkeit in dem Anordnungs- und Verteilungsmuster in allen Bereichen des fertiggestellten Wickels als wesentliche Voraussetzung für die hochwertige Beschaffenheit und Genauigkeit der Enderzeugnisse, und die von Anfang an fixierte Lage der Festigkeitsträger schließt jede Gefahr von Verformungen oder örtlichen Verschiebungen unter dem Einfluß der strömenden Gießmasse vollständig aus.
• Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung ist: Fig. 1 ein Teilstück einer bekannten Zahnriemen-Gießform im Querschnitt; Fig. 2 AsC Abschnitte der Innenform aus Fig. 1 mit nach verschiedenen Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgebrachten Wickeln im Längsschnitt in vergrößertem Maßstab und Fig. 3 ein Teilstück eines fertigen Zahnriemens ebenfalls in Längsschnittdarstellung.
• Die in Fig. 1 gezeichnete Gießform besteht aus einer Innenform 4 und einer diese mit Abstand konzentrisch umschließenden Außenform 5. Die Innenform 4 trägt auf ihrem Außenmantel parallel zueinander in Axialrichtung über ihre ganze Länge durchlaufende, im Querschnitt etwa tra- pezartig gestaltete Rippen 6, die paarweise zwischen einander die Zähne der herzustellenden Riemen abformende Vertiefungen 7 von ebenfalls trapezartiger Querschnittsgestalt einschließen. Der Rücken der Rippen 6 ist mit vergleichsweise schmalen und niedrigen Vorsprüngen 16, den die Festigkeitsträger 8 abstützenden Wickelnasen versehen.
• Die faden oder drahtförmigen Festigkeitsträger 8, die je nach dem vorgesehenen Einsatzzweck der Zahnriemen aus Textilfasern, Glasseide, Metalldrähten od dgl. aufgebaut sein können, werden mit einer wählbaren Vorspannung in schraubengangartigen Windungen unter einem einstellbaren Steigungswinkel auf die Innenform 4 aufgespult, wobei sie sich ohne unmittelbare Berührung mit den Rippen 6 auf die'Wickelnasen 16 legen. Die fertig bewickelte-Innenfonm 4 kann in der gezeichneten Anordnung in die Außenform 5 verbracht und der freie Ringraum z schen beiden Formteilen mit Kunststoffschmelze ausgegossen werden.
• Die auf diese Weise hergestellten Zahnriemen 9 (Fig. 3) weisen am Grunde der Lücken zwischen den Zähnen eine von den Wickelnasen 16 eingeformte charakteristische Querrille 19 auf, an deren Grund die überbrückten Festigkeitsträger 8 nach außen freiliegen.
• Den Festigkeitsträgern 8 sind in allen Fällen Kunststoffprofilstränge 10 zugeordnet, die zusammen und gleichzeitig mit ihnen in engen Windungen dicht an dicht auf die Innenform 4 aufgewickelt werden. Gemäß der Darstellung in Fig 2A sind die Profilstränge 10 mit etwa rechteckigem Querschnitt von dem Durchmesser der Festigkeitsträger 8 entsprechender Höhe ausgebildet, während sie gemäß Fig. 2B den kreisförmigen Umrißkanten der Festigkeitsträger angepaßte konkave Flanken aufweisen und in einer weiteren Variante gemäß Fig. 2C als Rundschnüre mit den Festigkeitsträgern 8 entsprechendem Kreisquerschnitt hergestellt sind. Der Kunststoff der Profilstränge 10 verschmilzt mit dem Einfließen der Gießmasse mit dieser, so daß die Festigkeitsträger 8 in den gebrauchsfertigen Zahnriemen 9 vollständig in den Kunststoff des Riemenkörpers eingebettet erscheinen.
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Claims (3)

1. Patentansprüche: - W Verfahren zum Herstellen von endlosen Kraftübertragungsriemen, insbesondere Zahnriemen, aus gießbaren Kunststoffen mit in schraubengangartigen Windungen durchlaufenden eingebetteten fadenförmigen Festigkeitsträgern, wobei die Festigkeitsträger zunächst auf einen inneren Formteil mit gegenseitigen axialen Abständen aufgewickelt und danach mit dem in fließfähigem Zustand befindlichen Kunststoff umgossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträger zusammen mit einem den Abstand zwischen jeweils benachbarten Windungen überbrückenden Profilstrang aus dem Kunststoff des Riemenkörpers oder einem zumindest diesem gegenüber stoffschlüssig verbindungsfähigen Kunststoff auf den inneren Formtell aufgewickelt werden.
2. 2. Profilstrang zur Verwendung für Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Querschnittshöhe - in Radialrichtung auf den inneren Formteil (4) bezogen - in einer der Quer schnittshöhe der Festigkeitsträger (8) entsprechenden Größenordnung bemessen ist.
3. 3. Profilstrang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er ine dem Querschnitt der Festigkeitsträger (8) kongruente Quersehnittsform aufweist.