DE3438917A1

DE3438917A1 - Vorrichtung zur herstellung von endlosen zahnriemen

Info

Publication number: DE3438917A1
Application number: DE19843438917
Authority: DE
Inventors: Dietrich 3008 Garbsen Bartelt; Harry 3000 Hannover Benthien; Rolf Dieter Dr.-Ing. 3004 Isernhagen Hinzmann
Original assignee: Wilhelm Herm Mueller & Co Kg 3000 Hannover De GmbH; MUELLER WILHELM H GmbH; Wilhelm Herm Mueller & Co Kg 3000 Hannover GmbH
Current assignee: Hinzmann Rolf Dieter Prof 3004 Isernhagen De
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1984-10-24
Publication date: 1986-04-24
Also published as: DE3438917C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von ein- oder beidseitig verzahnten Zahnriemen -aus ver-gießbar-em elastisch-·=· flexiblem Kunststoff für kämmenden Eingriff; iß. Zah-Etr-ädern mit in der Längsrichtung der Zahnriemen v-er-la^uffendeoa in

sie eingebetteten Zugelementen in einem Stoßwerkzeug:,, das '

aus einem Außenwerkzeug und einem in dieses einsetzbaren Werkzeugkern miteinander

senkrechten Wänden gebildet ist und wen_4gsfeen-a a*i ein-.erder gegenüberliegenden Wänden untereinander- gägal_leJl%/-die Zähne des Zahnriemens ausformende Nuten, aufweist* wobei um den Werkzeugkern die faden- oder- feahfea^tigenelemente des Zahnriemens wendelartig gewic-ke^Lt sin-.c% un-d ά&ε- yon dem Außenwerkzeug und dem Werkzeugkern, ge^ilcfefee^ mit Kunststoff schmelze zur Bildung eines^ feehJ-ajUghe werden kann, aus dem sich die Zahnriemen- ausac-h-neidea- lassen·..

Das gießbare Kunstharz kann Polyurethan oder ein Polyamid sein, die Zugelemente Stahldraht, Glasfasern oder Kunststoffäden, beispielsweise aus Polyamid.

Mit solchen Gußwerkzeugen können .Zahnriemen hoher Genauigkeit in Formgebung und Teilung erhalten werden, die außer dem Ausschnitt aus_dem Schlauch keiner Nachbarbeitung mehr bedürfen.

Derartige Gußwerkzeuge mit zu ihrer Achse parallelen Zahnnuten und -ihre Anwendung sind beispielsweise ^ beschrieben in DE-OS 30 31 330 oder DE-OS 32 02 473. Die mehr oder minder viskose Kunststoffschmelze kann durch in den von Formmantel und Formboden gebildeten Hohlraum eingefüllt und durch Einsetzen des Formkernes in den Ringraum zwischen Formmantel und Formkern verdrängt werden. Die Kunstharzschmelze kann andererseits von unten durch Gußkanäle in die vollständig zusammengesetzte Form eingebracht, oder bei einer auch von oben geschlossenen Form im Druckgußverfahren eingespritzt werden. Um die Zugelemente in der neutralen Zone des Zahnriemens zu halten und sie dem Verschleiß durch Anlaufen an den Zahnrädern zu entziehen, können an den zwischen den die Zähne ausbildenden Nuten stehengebliebenen Erhebungen leistenförmige Vorsprünge angeordnet sein, sogenannte Wickelnasen, auf denen die Zugelemente aufgespannt werden.

Derartige Gußwerkzeuge haben den Nachteil, daß sie jeweils nur für eine Umfangslänge und eine Teilung der zu erhaltenden Zahnriemen verwendet werden können.

"Aufgabe der Erfindung ist die Gestaltung eines Gußwerkzeuges der eingangs genannten Bauweise, mit dessen Hilfe sich bei gegebener Teilung endlicher Zahnriemen großer Länge, d. h. Zähnezahl, herstellen lassen, die entweder als Meterware vertrieben oder abgelängt zu endlichen Zahnriemen beliebiger Umfangslänge verschweißt werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die die Zähne des Zahnriemens ausformenden Nuten in einer steilen Schraubenlinie um die Rotationsachse des Gußwerzeuges verlaufen. In einer vorteilhaften Ausführungsform beträgt die Steigung dieser Schraubenlinie 5° gegenüber einer sie schneidenden Parallele zur Rotationsachse des Werkzeugkernes. Die auf "dem Werkzeugkern aufzubringende Wickelung der Zugelemente muß senkrecht zu den Nuten verlaufen, um bei Ausschneiden des Zahnriemens aus dem erhaltenen Schlauch nicht durchschnitten zu werden.

An der Ober- und der Unterkante des Werkzeugkernes können Blechkragen vorgesehen sein, die Anfang und Ende der zu diesen Kanten schräg verlaufenden Wickelung aufnehmen. Dementsprechend muß am Boden des Außenwerkzeuges eine Aussparung zur Aufnahme des Blechkragens an der Unter-

kante des Werkzeugkernes vorgesehen sein. Die Zugelemente können an Klemmleisten befestigt und diese in Nuten des Werkzeugkernes festgeklemmt werden.

Zur Herstellung endloser Zahnriemen werden zunächst die Zugelemente auf den Werkzeugkern bzw. auf dessen Wickelnasen senkrecht zu den Nuten aufgewickelt. Das Vergießen und Aushärten des Kunststoffes erfolgt in bekannter Weise. Der erhaltene" Kunststoffschlauch wird von dem Werkzeugkern unter einer leichten Drehung abgezogen und sodann aus ihm parallel zu den Zugelementen und senkrecht zu den Zähnen ein endlicher Zahnriemen großer Länge in der gewünschten Riemenbreite ausgeschnitten.

Zur Verarbeitung zu endlosen Zahnriemen kann der erhaltene endliche Zahnriemen auf deren gewünschte Umfangslänge {Zähnezahl) abgelängt und die erhaltenen Abschnitte in bekannter Weise, z. B. beschrieben in DE-OS 31 15 892, mit ihren Enden zu endlosen Zahnriemen verschweißt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.

Diese Zeichnungen zeigen Tn

Fig.. 1 " einen erfindungsgemäßen Werkzeugkern

in Seitenansicht;

Fig. 2 '""einen'senkrechten Schnitt durch eine

für die Aufnahme des Werkzeugkernes gemäß Fig. 1 bestimmtes Außenwerkzeug in Ebene II-II in Fig. 4;

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den

Werkzeugkern gemäß Fig. 1 in Ebene III-III in-Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Außenwerkzeug

gemäß Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Werkzeugkern 1 weist ein Führungsteil 2 auf/ mit dem er in das in Fig. 2 dargestellte Außenwerkzeug 3 eingesetzt und zentriert werden kann. Die zylindrische mit dem Führungsteil 2 koaxiale Oberfläche des Werkzeugkernes 1 weist Nuten 4 auf, die die Zähne des Zahnriemens ausformen. Diese Nuten 4 verlaufen nicht wie bei bekannten derartigen Werkzeugkernen parallel zur Achse des Formkernes, sondern in einer steilen Schraubenlinie mit einem Winkel von etwa 5° zu einem senkrechten Schnitt durch die Mittelachse des Werkzeugkernes in Form einer Schrägverzahnung. Demzufolge bildet die senkrecht zur Richtung der Nuten 4 verlaufende Wickelung 5 der Zugelemente

des herzustellenden Zahnriemens eine Helix mit einer Steigung von etwa 5° zur Horizontalen. Dieser Steigungswinkel ist bedingt durch die Breite der Wickelungslage von parallelen Zugelementen,- die gleichzeitig aufgewickelt werden. Das heißt, eine breitere Wickelungslage würde einen steileren Steigungswinkel der Helix und demgemäß einen gleichgrößeren Neigun-gswinkel der Nuten erfordern, eine schmälere Wickelungslage dagegen einen flacheren Winkel. Die dargestellte Steigung der Wickelung 5 bzw. die Neigung der Nuten 4 entspricht einer günstigen Ausnutzung der Zylinderfläche des Werkzeugkernes bei einer üblichen Breite des herzustellenden endlosen Zahnriemens. Diese Anordnung ergibt, daß die Zahnbzw. Nutkanten genau senkrecht zu den Flanken des erhaltenen Zahnriemens und zudem die Zugelemente genau parallel zu den Flanken des Zahnriemens verlaufen und beim Ausschneiden des Zahnriemens nicht durchtrennt zu werden brauchen.

Das dargestellte Werkzeug ist für die Herstellung beiderseits gezahnter Zahnriemen bestimmt. Deshalb weist die Innenseite des Außenwerkzeuges 3 ebenfalls Nuten 6 auf, die parallel zu den Nuten 4 in der Oberfläche des Werkzeugkernes in einem Winkel von etwa 5° zur Senkrechten verlaufen. Um.die gewünschte Lage der Zähne der Zahnriemeninnenseite zu den Zähnen der Zahnriemenaußenseite zu erhalten, ist in dem Außenwerkzeug 3 ein Führungszapfen 7 vorgesehen, der im horizontalen Querschnitt kreisrund ist und eine vertikale Führungsleiste 8 aufweist und der in eine konzentrische Bohrung 9 mit einer die Lage der Nuten 4 zu der der Nuten 6 bestimmenden Führungsnut 10 für die Führungsleiste 8 aufweist. Beim Werkzeugschluß wird der Führungszapfen 7

in die Bohrung 9 eingeführt, wobei die Führungsleiste 8 in die Führungsnut 10 eingreifen muß, um die richtige Stellung der beiderseitigen Zähne- des Zahnriemens zu erhalten.

Bei einem erfindungsgemäßen Werkzeug, mit dem Zahnriemen hergestellt werden sollen, die nur eine Innenverzahnung aufweisen, kann auf den Führungszapfen verzichtet werden, da dann die Innenwandung des Außenwerkzeuges 3 glatt ist und keine Zähne aufweist. Für die Zentrierung der beiden Werkzeugteile 1 und 3 bei Werkzeugschluß genügt dann die kegelförmige Ausbildung 11 der Unterseite des Werkzeugkernes, die in eine entsprechende trichterförmige Ausnehmung des Außenwerkzeuges 3 eingreift.

Der Anfang der einzelnen Zugelemente der Wickelung 5 oder diese bei unter sich verbunden Zugelementen können an der Oberseite des Werkzeugkernes 1 durch Verschrauben, Verklemmen oder Verlöten befestigt werden und ebenso das Ende der Wickelung 5 an der Unterseite des Werkzeugkernes 1, wobei in dieser Aussparungen für die Klemm- oder Haltevorrichtungen im Außenwerkzeug 5 vorgesehen sein müssen.

Eine vorteilhafte Befestigung der Zugelemente wird im folgenden beschrieben, bei der auch breitere Wickelungen 5 aufgebracht werden können:

An' der Oberkante 13 des Werkzeugkernes 1 ist im Verlauf der Oberfläche der zwischen den Nuten 4 stehengebliebenen Zähnen 14 ein Blechkragen 15 vorgesehen, der über den halben Umfang des Werkzeugkernes reicht und zunächst eine Höhe hat, die etwas mehr als die Breite der Wickelung 5 beträgt, die aber gleichmäßig entgegen der Wickelungsrichtung bis auf die Oberkante 13 abnimmt. Die Wickelung 5 ist an ihrem Anfang mit einer senkrecht zu den Zugelementen verlaufenden Klemmleiste 16 versehen, die in eine Nut 4¹ vor dem Anfang des Blechkragens 15 eingeklemmt ist. Damit wird die Wickelung 5 zu Beginn des Aufwickelvorganges an dem Werkzeugkern befestigt. Die durch Drehen des Werkzeugkernes um seine horizontale Achse mit Hilfe einer nicht dargestellten, gemäß der Steigung der Wickelung 5 nach unten sich verschiebenden Führung aufgebrachte Wickelung wird mit ihrem Ende an der Unterkante 17 des Werkzeugkernes 1 in entsprechender Weise mit einer Klemmleiste 18 in einer Nut 4'¹ befestigt. In gleicher Weise ist ein mit dem Blechkragen 15 -spiegelbildlich gleicher Blechkragen 19 an der Unterkante 17 des Werkzeugkernes 1 vorgesehen. Die Blechkragen 15 und 19 verhindern das Überspringen der Zugelemente über die "Kanten ' 13 bzw. 17., was unterschiedliche Strecken für die einzelnen Zugelemente ergäbe. Für den Blechkragen 19 ist eine halbkreisförmig verlaufende Aussparung 20 im Außenwerkzeug 3 vorgesehen. Bei Anordnung einer genau passenden Aussparung 20 ist es allerdings erforderlich, den Führungszapfen 7 und die Führungsleiste 8 und dementsprechend die Bohrung 9 mit der Führungsnut vorzusehen. Anderenfalls müßte die Aussparung 20 einen Vollkreis beschreiben und an allen Stellen tief genug ι sein. Auch kann es nötig sein, eine Aussparung für die untere Klemmleiste 18 im Außenwerkzeug 3 vorzusehen.

H- ■	.:.. : ,:,y- -- : -ΑΛ- ι	Werkzeugkern
BezugsZeichenverzeichnis	Füh-rung steil
1	Außenwerkzeug
2	Nuten des Werkzeugkernes
3	Wickelung ■—-'—
4	Nuten des Außenwerkzeuges
5	Führ-ungs-zapf en
6	Führungsleiste
7	Bohrung in 1
8	•Führungsnut in .1
9	kegelförmige Ausbildung
10	- trichterförmige Ausnehmung
11	Oberkante von 1
12	Zahnoberflächen zu 1
13	Blechkragen oben
14	Klemmleiste oben
15	Unterkante zu 1
16	Klemmleiste unten
17	Blechkragen unten
18	. -- halbkreisförmige Aussparung
19
20

Claims

Patentansprüche :

Vorrichtung zur Herstellung von ein- oder beidseitig Verzahnten Zahnriemen aus vergießbärem elastisch-flexiblen Kunststoff für kämmenden Eingriff in Zahnrädern mit in der Längsrichtung der Zahnriemen verlaufenden in sie eingebetteten Zugelementen in einem Gußwerkzeug, das aus einem Außenwerkzeug und einem in dieses Außenwerkzeug einsetzbaren Werkzeugkernes miteinander gegenüberliegenden senkrechten Wänden gebildet ist und wenigstens an einer der gegenüberliegenden Wände untereinander parallele, die Zähne des Zahnriemens ausformende Nuten aufweist, wobei um den Werkzeugkern die faden- oder drahtartigen Zugelemente des Zahrniemens wendelartig gewickelt sind und der von dem Außenwerkzeug und dem Werkzeugkern gebildete Formhohlraum mit Kunststoffschmelze zur Bildung eines Schlauches ausgegossen werden j kann, aus dem sich die Zahnriemen ausschneiden lassen, j dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (3,4) in einer steilen Schraubenlinie verlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Schraubenlinie gegenüber einer sie schneidenden Parallele zur Rotationsachse des Werkzeugkernes (2) 0,5 bis 10° beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1,2,

dadurch gekennzeichnet,,daß an der oberen und der unteren Kante (13,17) des Werkzeugkernes (1) Schlitze, Schrauben oder ösen (6,10) zur Befestigung der senkrecht zu den Nuten (3,14) verlaufende Wickelung (4) der Zugelemente (5) vorgesehen sind.

~4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2, " -.. "

dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberkante (13) des Werkzeugkernes (1) ein Blechkragen (15) und an der Unterkante (17) des Werkzeugkernes (1) ein weiterer Blechkragen (19) zur Aufnahme des Anfangs- und des Endes der Wickelung (5) sowie im Außenwerkzeug (3) eine Aussparung (20) für den Blechkragen (19) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,2,4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugelemente der Wickelung (5) an ihrem Anfang und ihrem Ende an Klemmleisten (16,18) befestigt sind, die in Nuten (4,4',4¹') des Werkzeugkernes befestigbar sind.