DE3490289T1 - Riemen und diesbezügliches Herstellungsverfahren - Google Patents

Riemen und diesbezügliches Herstellungsverfahren

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DE3490289T1 DE19843490289 DE3490289T DE3490289T1 DE 3490289 T1 DE3490289 T1 DE 3490289T1 DE 19843490289 DE19843490289 DE 19843490289 DE 3490289 T DE3490289 T DE 3490289T DE 3490289 T1 DE3490289 T1 DE 3490289T1
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    • F16G1/00—Driving-belts
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Description

DAYCO CORPORATION ^ A 38 196 -* ^ ^
333 West First Street
Dayton, Ohic 45402 05.Feb.1985
Beschreibung
RIEMEN UND DIESBEZÜGLICHES HERSTELLUNGSVERFAHREN Fachgebiet
Die Erfindung betrifft einen verbesserten Riemen und ein diesbezügliches Herstellungsverfahren.
Stand der Technik
Eine bekannte Riemen-Bauweise hat entgegengesetzte Seiten und umfaßt einen Zugteil zwischen den entgegengesetzten Seiten, viele Zähne, die eine der entgegengesetzten Seiten des Riemens bilden und hauptsächlich aus einem ersten Riemen mit Verstärkungsfasern bestehen, wobei jeder Zahn von benachbarten Flanken benachbarter Zähne distanzierte entgegengesetzte Flanken besitzt und der Riemen über einen.Lückenbereich zwischen benachbarten Zähnen verfügt, sowie einen Rücken, der die andere der entgegengesetzten Seiten des Riemens bildet, wobei der Rücken hauptsächlich aus einem zweiten Polymer besteht, das anfänglich vom Material der Zähne getrennt ist und im wesentlichen keine Fasern enthält und das Material des Rückens eine mit einer Oberfläche jedes Zahnes verbundene Oberfläche besitzt, wodurch die Verbindungsflächen eine Grenzlinie zwischen sich bilden und die Grenzlinie jedes Zahnes vom Zugteil an einer Stelle innerhalb einer der entgegengesetzten Flanken des betreffenden Zahnes in den Mittelbereich des betreffenden Zahnes und von dort zurück zum Zugteil an einer
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Stelle innerhalb der anderen der entgegengesetzten Flanken des betreffenden Zahnes verläuft, so daß ein Teil des Materials des Rückens einen Teil des Mittelbereiches jedes Zahnes bildet, wobei die Oberfläche des Rückens mit einer Oberfläche des ersten Materials in jedem Lückenbereich verbunden ist, wodurch die Verbindungsflächen in jedem Lückenbereich eine Grenzlinie zwischen sich bilden. Ein Beispiel enthält die US-Patentschrift für Wetzel, Nr. 4 235 119.
Die Herstellung eines Riemens mit Zähnen auf einer Seite durch Bereitstellung einer genuteten Trommel, Anordnung eines Zugteils um die Trommel, Anordnung eines Polymerrückens um den Zugteil und anschließend Erzeugung von Hitze und Druck an der Trommel, so daß das Material zur Trommel hin gepreßt wird und dadurch das Material durch den Zugteil bei den Nuten dringt und in die Nuten eintritt, um die Riemenzähne zu formen, ist ebenfalls bekannt. Ein Beispiel enthält die US-Patentschrift für Skura, Nr. 3 078 206.
Die US-Patentschrift für Miller, Nr. 3 535 946, beinhaltet ein Rückenmaterial aus mehreren Lagen, die anfänglich getrennt sind und jeweils durch den Zugteil, wie in der erwähnten Patentschrift für Skura, Nr. 3 078 206, beschrieben, gedrückt werden, nicht, aber die Fig. 3 der Patentschrift für Miller zeigt eine Grenzlinie zwischen faserhaltigem Material und faserfreiem Material, die von einer Stelle im Lückenbereich des Riemens, die von einer Seite des Zugteils distanziert ist, in jeden Zahn jenseits der anderen Seite des Zugteils und dann zurück zum nächsten benachbarten Lückenbereich verläuft.
Beschreibung der Erfindung
Ein Erfindungsgegenstand ist die Angabe eines verbesserten Riemens, dessen Zähne mit geringerer Wahrscheinlichkeit entlang dem Zugteil des Riemens abgeschert werden.
Insbesondere wurde nach den Lehren der Erfindung festgestellt, daß die Grenzlinie des faserhaltigen Polymers, das den äußeren Bereich des Zahnes bildet, wie in der vorerwähnten Patentschrift von Wetzel, Nr. 4 235 119, distanziert zur anderen Seite des Zugteils beim Verlauf der Grenzlinie in den benachbarten Lückenbereich zwischen den Zähnen verlaufen sollte und nicht zwischen den entgegengesetzten Seiten des Zugteils, wie in der Patentschrift für Wetzel, Nr. 4 235 119. Die Grenzlinie des erfindungsgemäßen Riemens verläuft dann durch den Zugteil nur an dessen Stellen innerhalb der benachbarten entgegengesetzten Flanken jedes Zahnes, und dies schräg zur Längsachse des Zugteils.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Riemens hat entgegengesetzte Seiten und umfaßt einen Zugteil zwischen den entgegengesetzten Seiten, viele Zähne, die eine der entgegengesetzten Seiten des Riemens bilden und hauptsächlich aus einem ersten Polymer mit Verstärkungsfasern bestehen, wobei jeder Zahn von benachbarten Flanken der benachbarten Zähne distanzierte entgegengesetzte Flanken besitzt und der Riemen über einen Lückenbereich zwischen benachbarten Zähnen verfügt und einen Rücken, der die andere der entgegengesetzten Seiten des Riemens bildet und hauptsächlich aus einem zweiten Polymer besteht, das anfänglich vom Material der Zähne getrennt ist
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und im wesentlichen keine Fasern enthält. Das Rückenmaterial hat eine mit einer Oberfläche jedes Zahnes verbundene Oberfläche, wodurch die Verbindungsflächen eine Grenzlinie zwischen sich bilde^ und die Grenzlinie jedes Zahnes verläuft vom Zugteil an einer Stelle innerhalb einer der entgegengesetzten Flanken des betreffenden Zahnes in den Mittelbereich des betreffenden Zahnes und von dort zurück zum Zugteil an einer Stelle innerhalb der anderen der entgegengesetzten Flanken des betreffenden Zahnes, so daß ein Teil des Materials des Rückens einen Teil des Mittelbereiches jedes Zahnes bildet. Die Oberfläche des Rückens ist außerdem mit einer Oberfläche des ersten Materials in jedem Lückenbereich verbunden, wodurch die Verbindungsflächen in jedem Lückenbereich eine Grenzlinie zwischen sich bilden, wobei ein Teil der Grenzlinie in jedem Lückenbereich distanziert vom Zugteil auf der Seite des Zugteils, die der zu den Zähnen hin liegenden Seite des Zugteils entgegengesetzt ist, verläuft.
Nach den Lehren der Erfindung wurde auch festgestellt, daß ein entsprechender Riemen mit dem allgemeinen Verfahren und Gerät der vorerwähnten Patentschrift für Skura, Nr. 3 078 206, hergestellt werden kann, weil sich zeigt, daß das Polymer mit Verstärkungsfasern durch den Zugteil auf ähnliche Art gedrückt werden kann wie bei der beschriebenen Anwendung von Verfahren und Gerät nach Skura in der vorerwähnten US-Patentschrift für Miller, Nr. 3 535 946.
Es wurde z.B. nach den Lehren der Erfindung festgestellt, daß der erwähnte erfindungsgemäße Riemen hergestellt werden kann durch Bereitstellung einer genuteten Trommel, Anordnung des Zugteils um die Trommel,
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Anordnung des ersten Polymers um den Zugteil, Anordnung des zweiten Polymers um das erste Polymer und anschließend Erzeugung von Hitze und Druck an der Trommel, so daß das Material zur Trommel hin gepreßt wird und dadurch das erste Material durch den Zugteil bei den Nuten dringt und in die Nuten eintritt, während das zweite Material durch den Zugteil bei den Nuten dringt und in die Nuten eintritt, um die Grenzlinie für jeden Zahn zu bilden.
Ein Erfindungszweck ist somit die Angabe eines verbesserten Riemens mit einem oder mehreren der erfindungsgemäßen neuen Merkmale wie vorstehend angegeben oder nachstehend gezeigt oder beschrieben.
Ein anderer Erfindungszweck ist die Angabe eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung eines derartigen Riemens, wobei das erfindungsgemäße Verfahren eines oder mehrere der erfindungsgemäßen neuen Merkmale wie vorstehend angegeben oder nachstehend gezeigt oder beschrieben aufweist.
Knappe Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale der Erfindung und ihre technischen Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen hervor. Es zeigen:
FIG. 1 einen vergrößerten teilweisen Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Riemens;
FIG. 2 eine schematische perspektivische Darstellung mit einem weggelassenen Teilbereich des erfiridungsgemäßen Gerätes und Verfahrens zur Herstellung des
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Riemens von Fig. 1 ;
FIG. 3 einen vergrößerten teilweisen Querschnitt auf der Linie 3-3 von Fig. 2 (Fig. 3 zeigt einen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Riemens von Fig. 1);
FIG. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3 zur Veranschaulichung eines weiteren Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Riemens von Fig. 1;
FIG. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Riemens;
FIG. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, die das erfindungsgemäße Verfahren und Gerät zur Herstellung des Riemens von Fig. 5 zeigt;
FIG. 7 einen vergrößerten teilweisen Querschnitt auf der Linie 7-7 von Fig. 6 (Fig. 7 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 3 und zeigt einen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Riemens von Fig. 5); und
FIG. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 7, die einen anderen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Riemens von Fig. 5 zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Nachstehend wird gezeigt und beschrieben wie die verschiedenen Merkmale der Erfindung zur Gewinnung von Riemen aus bestimmten Materialien speziell genutzt werden können, es versteht sich aber, daß die verschiedenen Merkmale der Erfindung einzeln oder in
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verschiedenen Kombinationen genutzt werden können, um Riemen aus anderen Materialien wie gewünscht zu gewinnen.
Die Erfindung beschränkt sich somit nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen, vielmehr sollen die Zeichnungen nur einige der vielen möglichen Anwendungen der Erfindung veranschaulichen.
In der Fig. 1 ist eine Ausführungsform des verbesserten erfindungsgemäßen Riemens allgemein mit der Kennnummer 10 bezeichnet. Der Riemen 10 hat entgegengesetzte Seiten 11 und 12 und umfaßt einen Zugteil 13 zwischen den entgegengesetzten Seiten 11 und 12, viele Zähne, die allgemein mit der Kennummer 14 bezeichnet sind und die Seite 12 des Riemens bilden, sowie einen die Seite 11 des Riemens bildenden Rücken 15.
Der Zugabschnitt 13 des Riemens 10 kann jede geeignete Struktur aufweisen, besteht aber bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnungen aus vielen nebeneinander liegenden Litzen aus einem im wesentlichen nicht dehnfähigen Polymer, wie in der Riemenherstellung üblich und nachstehend erklärt. Zur Bezeichnung des Zugabschnittes 13 des Riemens 10 wird daher nachstehend der allgemeine Begriff "Zugteil" verwendet.
Die Zähne 14 des Riemens 10 bestehen hauptsächlich aus einem ersten Polymer 16 mit Verstärkungsfasern Jeder Zahn 14 hat entgegengesetzte Flanken 18 und 19, die von benachbarten Flanken 19 und 18 benachbarter Zähne 14 distanziert sind. Die Flanken 18 und 19 jedes Zahnes 14 sind eben und schräg zur Längsachse des Riemens 10, die parallel zum Zugteil 13 liegt, dargestellt. Die Flanken 18 und 19 können wie bekannt die
α/γ ό η u u L o y
treibenden oder getriebenen Teile der Zähne 14 darstellen, es versteht sich aber, daß die Zähne 14 im Querschnitt nicht im wesentlichen trapezförmig wie in Fig. 1 dargestellt sein müssen, sondern, falls gewünscht, auch ein anderes geeignetes Profil aufweisen können.
Der Riemen 10 hat Lückenbereiche, die in Fig. 1 allgemein mit der Kennummer 20 bezeichnet sind und zwischen benachbarten Zähnen 14 liegen, wie in der Technik üblich.
Der Rücken 15 des Riemens 10 besteht hauptsächlich aus einem zweiten Polymer 21, das anfänglich vom Material 16 der Zähne 14 getrennt ist und im wesentlichen keine Fasern enthält. Das Material 21 des Rückens 15 hat eine mit einer Oberfläche 23 jedes Zahnes verbundene Oberfläche 22, wodurch die Verbindungsflächen 22 und 23 eine Grenzlinie 24 zwischen sich bilden.
Die Grenzlinie 24 jedes Zahnes 14 verläuft von einer Seite 25 des Zugteils 13 an einer Stelle 26 innerhalb der Flanke 18 des betreffenden Zahnes 14 in den Mittelbereich des betreffenden Zahnes 14 (allgemein mit der Kennummer 27 bezeichnet) und von dort zurück zur Seite 25 des Zugteils 13 an einer Stelle 28 innerhalb der anderen entgegengesetzten Flanke 19 des betreffenden Zahnes. Dadurch bildet ein Teil 2 9 des Materials 21 des Rückens 15 einen Teil des Mittelbereiches 27 jedes Zahnes 14.
Die Grenzlinie 24 jedes Zahnes 14 ist zwischen ihren Punkten 26 und 28 im wesentlichen bogenförmig, ähnlich wie die Grenzlinie jedes Zahnes des Riemens nach der
vorerwähnten US-Patentschrift für Wetzel, Nr. 4 235 119. Die genannte Patentschrift wird daher durch diesen Verweis in diese Beschreibung einbezogen.
Die Oberfläche 22 des Rückens 15 ist auch mit einer Oberfläche 30des ersten Materials 16 in jedem Lückenbereich 20 verbunden, wodurch die Verbindungsflächen 22 und 30 in jedem Lückenbereich 20 eine Grenzlinie zwischen sich bilden.
Ein Teil 32 der Grenzlinie 31 in jedem Lückenbereich 20 des erfindungsgemäßen Riemens 10 ist zur Seite des Zugteils 13 distanziert und verläuft im allgemeinen parallel dazu. Die Grenzlinie 31 jedes Lückenbereiches 20 ist mit den Grenzlinien 24 jedes benachbarten Zahnes 14 durch einen Teil 34 verbunden, der zwischen den entgegengesetzten Seiten 25 und 33 des Zugteils 13 durch die Räume zwischen benachbarten Litzen des Zugteils 13 wie später klar werden wird verläuft. Die Grenzlinie 31 hat entgegengesetzte gekrümmte Teile 35 in jedem Lückenbereich 20, die den im wesentlichen geraden Teil 32 der Grenzlinie 31 mit den entgegengesetzten Zwischenteilen 34 wie gezeigt verbinden.
Es ist somit ersichtlich, daß die Grenzlinie 24 jedes Zahnes 14 des erfindungsgemäßen Riemens 10 und der Hauptteil 32 der Grenzlinie 31 jedes Lückenbereiches 20 des Riemens 10 von dem Zugteil 13 distanziert ist, so daß keine Scherwirkung bei diesen Grenzlinien 34 und 31 entlang dem Zugteil 13 auftritt, da die Teile 34 der Grenzlinien 24 und 31 zwischen den Materialien 16 und 21 als alleinige Teile, die mit dem Zugteil 13 tatsächlich in Eingriff stehen, schräg zur Längsachse des Zugteils 13 verlaufen und daher Scherkräften entgegenwirken, die
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auf die Zähne 14 bei treibendem oder getriebenem Riemen 10 ausgeübt werden auf in der Technik gut bekannte Art.
Falls gewünscht, kann ein herkömmliches Verstärkungsgewebe 36 zum überziehen der entgegengesetzten Flanken 18 und 19 jedes Zahnes 15 und zum überziehen der unteren Oberflächen 27 jedes Zahnes 14 und der unteren Oberfläche 38 jedes Lückenbereiches 20 wie in Fig. 1 gezeigt verwendet werden.
Nach den Lehren der Erfindung wurde festgestellt, daß der in der Fig. 1 dargestellte und vorstehend beschriebene Riemen 10 mit einem Verfahren und Gerät hergestellt werden kann, das dem in den vorerwähnten US-Patentschriften für Skura, Nr. 3 078 206, und Miller, Nr. 3 535 946, offenbarten und beschriebenen Verfahren und Gerät ähnlich ist. Daher werden die beiden genannten Patente durch diesen Verweis in diese Beschreibung einbezogen.
Als Beispiel wird nun auf die Fig. 2 und 3 verwiesen, auf denen das erfindungsgemäße Verfahren und Gerät zur Herstellung des Riemens 10 von Fig. 1 allgemein mit der Kennummer 40 bezeichnet sind. Es handelt sich um eine Trommel 41 mit vielen längs verlaufenden voneinander distanzierten parallelen Nuten 42, in denen später die Zähne 14 des Riemens 10 geformt werden.
Die genutete Trommel 41 wird im wesentlichen wie in der vorerwähnten Patentschrift für Skura, Nr. 3 078 206, beschrieben, ausgebildet und betrieben, weshalb sich diesbezügliche nähere Erläuterungen erübrigen.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Riemens 10 wird zunächst die dehnfähige Gewebedecke 36 um die
Trommel 41 angeordnet, wobei die entgegengesetzten Enden der Gewebedecke 36 wie gewünscht stumpf stoßen oder sich überlappen und die Stoßfuge bzw. Uberlappungsstelle des Gewebes 36 wie üblich in einem ungenuteten Bereich 4 3 der Trommel 41 liegt.
Anschließend wird der Zugteil 13 durch geeignetes Wickeln einer oder mehrerer Litzen auf der Gewebedecke 36 angebracht. Benachbarte Windungen 44 des Zugteils 13 werden wie gewünscht in gleichen oder verschiedenen Abständen angeordnet; die Fig. 2 dient nur zur schematischen Darstellung dieser Abstände, die dem Polymer 16 und 21 ein Durchdringen ermöglichen.
Anschließend wird eine Lage des ersten Polymers 16 über dem Zugteil 13 auf der Trommel 41 so angeordnet, daß die entgegengesetzten Enden 45 und 46 stumpf stoßen, wie es die Stoßfuge 47 der Fig. 2 zeigt.
Die Fasern 17 können im Polymer 16 regellos und homogen angeordnet sein, aber Orientierung der Fasern 17 im Material 16 wäre ebenfalls möglich. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 sind die Fasern 17 im Material 16 mit ihrem Längsmaß überwiegend in der Richtung zwischen den entgegengesetzten Flanken 18 und 19 jedes Zahnes 14 wie in Fig. 1 gezeigt ausgerichtet und liegen daher quer zur Längsrichtung der Trommel 41 wie in Fig. 2 gezeigt.
Danach wird eine Lage des zweiten Polymers 21 auf dem ersten Polymer 16 um die Trommel 41 angeordnet. Die entgegengesetzten Enden 48 und 49 der Polymerlage 21 stoßen dabei aneinander, wie mit der Stoßfuge 50 in Fig. 2 gezeigt.
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Nachdem die Teile 36, 13, 16 und 21 des Riemens 10 wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt auf die Trommel 41 gewickelt sind, wird ein (nicht gezeigter) nachgebender Mantel um die Trommel gelegt und die von dem Mantel umgebene Trommel 41 wird in eine Druckkammer gebracht, in der Hitze und Druck am äußeren Mantel, aber auch im Innern der Trommel 41 erzeugt werden, so daß nicht nur Erhitzung der Materialien 36, 13, 16 und 21 erfolgt, sondern die Materialien 16 und zusätzlich zur Trommel 41 gedrückt werden, so daß die Materialien 16 und 21 einen Riemenschlauch bilden, von dem dann einzelne Riemen 10 abgeschnitten werden können. Dieser Riemenschlauch wird wie in Hg. 4 gezeigt geformt, indem die Decke 36 gedehnt und in die Nuten 42 der Trommel 41 gedrückt wird und deren Form annimmt, während das erhitzte Material 16 durch den Zugteil 13 dringt und die Nuten 42 im wesentlichen ausfüllt zusammen mit dem Teil 29 des Materials 21, der ebenfalls durch den Zugteil 13 dringt und den Mittelbereich 27 jedes Zahnes 14 bildet wie in Fig.4 gezeigt.
Durch das beschriebene Erhitzen und Pressen der Materialien 21 und 16 nehmen die Grenzlinien 24 und 31 die beschriebene Form für den angegebenen Zweck an und zusätzlich werden die zunächst getrennten und unvulkanisxerten Materialien 16, 21 und 36 zu einem fertigen Riemenschlauch, wie in der Riemenherstellung bekannt, vulkanisiert und verbunden.
Es ist somit ersichtlich, daß das in der vorerwähnten US-Patentschrift für Skura, Nr. 3 078 206, beschriebene Verfahren und Gerät zur Herstellung des erfindungsgemäßen Riemens 10 genutzt werden kann, indem die Lagen 36, 13, 16 und 21 auf besondere Art auf die Trommel 41 aufgelegt werden und anschließend mit
Hitze und Druck der im Zustand der Fig. 4 vulkanisierte Riemenschlauch geformt wird, so daß einzelne Riemen von dem gewonnenen Riemenschlauch geschnitten werden können, ehe dieser von der Trommel 41 abgenommen wird oder danach wie in der Technik durchaus bekannt.
Wie schon erwähnt, kann für die Lagen 16 und 21 jedes geeignete Polymer bzw. jede geeignete Polymerkombination verwendet werden wie auch jedes geeignete Fasermaterial bzw. verschiedene für die Fasern 17 im Material 16 verwendet werden kann.
Bei dem Polymer 16 kann es sich z.B. um ein Elastomer mit Faser-Zusatzstoff und hohem Mooney-Wert handeln wie Neoprene mit nichtmetallischen organischen Fasern mit einem Durchmesser ungefähr im Bereich 0,001 bis 0,050 Zoll und einer Länge ungefähr im Bereich 0,001 Zoll bis immerhin 1 Zoll, wobei das Material 16 einen Mooney ML/-4-Wert von ca. 40 bis 50 bei 21O0F besitzt und einen Garlock-Fließindex von 7 bis 8 cm beim Durchpressen durch eine 0,100-Zoll-Düse mit einem Druck von 2000 psi bei einer Temperatur von ca. 2750F.
Bei dem beispielhaft angegebenen Material 16 wird als äußeres Polymer 21 vorzugsweise ein Pflanzengummi verwendet, der einen Mooney ML/+4-Wert von ca. 80 bis 100 bei 2120F und einen Garlock-Fließindex von ca. 30 bis 40 mm beim Pressen durch eine 0,100-Düse mit einem Druck von 2000 psi und einer Temperatur von 275°F besitzt.
Nach den Lehren der Erfindung wurde auch festgestellt, daß das Material 16, das den Hauptteil der Zähne 14 des Riemens 10 bildet, anfänglich aus zwei verschiedenen und getrennten Lagen Polymer mit Faser-Zusatzstoff bestehen kann.
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Es sei nun beispielhaft auf die Fig. 5 verwiesen, in der eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Riemens allgemein mit der Kennummer 1OA bezeichnet ist. Riementeile, die Teilen des Riemens 10 der Fig.1 entsprechen, sind mit gleichen Kennummern und dem zusätzlichen Kennbuchstaben "A" bezeichnet.
Nach der Fig. 5 entspricht der Riemen 10A im wesentlichen dem schon beschriebenen Riemen 10 mit der Ausnahme, daß zwischen dem Polymer 16A und dem Polymer 21A des Rückens 15A eine zusätzliche Lage 51 des Polymers vorgesehen ist. Die Lage 51 des Polymers 52 enthält Fasern 53, die anders orientiert sind, als die Fasern 17A im Material 16A.
Wie die Fig. 6 zeigt, können die Fasern 53 in der Lage z.B. so orientiert sein, daß ihr Längsmaß im wesentlichen parallel zur Achse der Trommel 41A liegt und die Fasern daher im wesentlichen senkrecht zur Richtung des Längsmaßes der orientierten Fasern 17A im Material 16A liegen.
Es versteht sich jedoch, daß die Fasern 53 und/17A ganz wie gewünscht nicht orientiert sein müssen bzw. anders als dargestellt orientiert sein können.
Auf jeden Fall dringen die Polymere 16A und 52 zusammen durch den Zugteil 13A, während der Riemen 10A nach den Fig. 7 und 8 geformt wird, so daß das Material 52 die Grenzlinien 24A und 31A mit der Oberfläche 22A des zweiten Polymers 21A wie schon beschrieben bildet, während das Polymer 52 eine entsprechende Grenzlinie 54 mit dem Material 16A wie gezeigt ausbildet.
Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung der beiden Materialien 52 und 16A zum Formen des Riemens 1OA die Menge an Material 21A des Rückens 15A, die den Teil 29A des Mittelbereiches 27A jedes Zahnes 14A bildet, kleiner ist als die Menge des Teils 29 des Materials 21 des Rückens 15, die jeden Zahn 14 des Riemens 10 formt.
Dennoch ist die resultierende Grenzlinie 24A weiterhin von der Oberfläche 25A des Zugteils 13A distanziert, während im Lückenbereich 2OA der Teil 32A der Grenzlinie 31A von der Seite 33A des Zugteils 13A distanziert ist. Entsprechend ist der Großteil der Grenzlinie 54 zwischen den Materialien 52 und 16A von der Seite 25A des Zugteils 13A im Zahn 14A distanziert und besteht Abstand von der Seite 33A des ZuSteils 13A im Lückenbereich 2OA, so daß Scherung zwischen den Grenzlinien 24A, 31A und 54 beim Zugteil 13A aus den schon genannten Gründen verhindert wird.
Der Riemen 10A wird im wesentlichen wie der schon beschriebene Riemen 10 hergestellt und die Teile des in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellten Gerätes 4OA, die denen des Gerätes 40 der Fig. 2, 3 und 4 ähnlich sind, werden mit gleichen Kennummern und dem zusätzlichen Kennbuchstaben "A" bezeichnet.
Den Fig. 6 und 7 kann entnommen werden, daß der Riemen 10A wie der schon beschriebene Riemen 10 hergestellt wird mit der Ausnahme, daß die Lage 51 aus Polymer auf der Lage 16A angeordnet wird, und zwar so, daß die entgegengesetzten Enden 56 und 57 der Lage 51 wie mit der Stoßfuge 58 in Fig. 6 gezeigt aneinanderstoßen. Anschließend wird die Lage 15A
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auf der Lage 51 wie schon beschrieben angeordnet.
Es wurde festgestellt, daß wenn das Material für die Lagen 16A und 15A gleich ist wie das schon für die Lagen 16 und 15 des Riemens 10 beschriebene Material und die zusätzliche dünne Lage 51 aus Material 52 mit Faser-Zusatzstoff gleich ist wie das Material der Lage 16A mit der Ausnahme, daß die Fasern 53 senkrecht zu den Fasern 17A des Materials 16A ausgerichtet sind, das in Fig. 6 dargestellte Gerät 4OA anfänglich ungefähr eine halbe Minute lang einem äußeren Dampfdruck von ungefähr 120 psi bei einem Innendruck von 0 psi ausgesetzt werden kann, um durch den Außendruck den (nicht gezeigten) Vulkanisiermantel, der die in Fig. 6 gezeigte Trommel 4OA umgibt, abzuschließen. Dann wird ungefähr 4 1/2 Minuten lang der äußere Dampfdruck auf ungefähr 120 psi gehalten, während der Dampfdruck innen in der Trommel 41 auf ca. 30 psi gesteigert wird. Durch den Dampfdruck im Innern wird die dicke Materiallage 16A kontrolliert auf ca. 205 bis 215°F erwärmt. Nachdem das Fließen durch den Zugteil 13A bei einem Innendruck von Ο psi beendet ist und Teilvulkanisation des Materials 16A und 52 bei einer Vulkanisiertemperatur von ungefähr 2500F erfolgte, so daß das Material 16A und 52 nicht rückfedert und Zähne ungeformt bleiben, wird der Innendruck von 0 psi auf ungefähr 70 psi erhöht und erfolgt Endvulkanisation des geformten Riemenschlauches.
Es zeigtjsich, daß der die Lagen 15 und 15A der Riemen 10 und 10A bei den obigen Beispielen bildende Pflanzengummi eine geringere Fließfähigkeit durch die Zugteile 13 und 13A als die Lagen 16 und 16A sowie 51 mit Faser-Zusatzstoff besitzt und die Riemen 10 und 10A nicht zu Biegerissen an ihrer Außenseite neigen.
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Es ist somit ersichtlich, daß diese Erfindung nicht nur verbesserte Riemen offenbart, sondern zusätzlich auch verbesserte Herstellungsverfahren für diese Riemen.
Die zur Zeit bevorzugten Formen und Verfahren der Erfindung wurden im erforderlichen Ausmaß dargestellt und beschrieben, es versteht sich aber, daß im Schutzbereich der beigefügten Ansprüche auch andere Formen und Verfahrensschritte verwendet werden können.

Claims (17)

Ansprüche
1. Riemen mit entgegengesetzten Seiten, umfassend
einen Zugteil zwischen den erwähnten entgegengesetzten Seiten, viele Zähne, die eine der erwähnten entgegengesetzten Seiten des erwähnten Riemens bilden und hauptsächlich aus einem ersten Polymer mit Verstärkungsfasern bestehen, wobei jeder Zahn von benachbarten
Flanken benachbarter Zähne distanzierte entgegengesetzte Flanken besitzt und der erwähnte Riemen über einen Lückenbereich zwischen benachbarten Zähnen verfügt, sowie einen Rücken, der die andere der erwähnten entgegengesetzten Seiten des erwähnten Riemens bildet, wobei der erwähnte Rücken hauptsächlich aus einem zweiten Polymer besteht, das anfänglich von dem erwähnten Material der erwähnten Zähne getrennt ist und im wesentlichen keine Fasern enthält und das erwähnte Material des erwähnten Rückens
eine mit einer Oberfläche jedes Zahnes verbundene
Oberfläche besitzt, wodurch die erwähnten Verbindungsflächen eine Grenzlinie zwischen sich bilden und die
Grenzlinie jedes Zahnes von dem erwähnten Zugteil an
einer Stelle innerhalb einer der erwähnten entgegengesetzten Flanken des betreffenden Zahnes in den Mittelbereich des erwähnten betreffenden Zahnes und von dort zurück zu dem erwähnten Zugteil an einer Stelle innerhalb der anderen der erwähnten entgegengesetzten Flan-; ken des erwähnten betreffenden Zahnes'verlauft, so daß ein Teil des erwähnten Materials des erwähnten Rückens einen Teil des Mittelbereiches jedes Zahnes bildet,
wobei die erwähnte Oberfläche des erwähnten Rückens
mit einer Oberfläche des erwähnten ersten Materials in jedem Lückenbereich verbunden ist, wodurch die erwähnten Verbindungsflächen in jedem Lückenbereich eine Grenzlinie zwischen sich bilden; die Verbesserung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (32, 32A) der erwähnten Grenzlinie (31, 31A) in jedem Lückenbereich (20, 20A) von dem erwähnten Zugteil (13, 13A) auf der Seite (33, 33A) des Zugteils, die der zu den erwähnten Zähnen (14, 14A) hin liegenden Seite (25, 25A) des Zugteils entgegengesetzt ist, distanziert ist.
2. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte erste Polymer (16, 16A) die erwähnten Verstärkungsfasern (17, 17A) orientiert enthält.
3. Riemen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Fasern (17, 17A) des erwähnten ersten Polymers (16, 16A) vorwiegend in der Richtung zwischen den erwähnten entgegengesetzten Flanken (18, 19) jedes Zahnes (14, 14A) orientiert sind.
4. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten entgegengesetzten Flanken (18, 19) jedes Zahnes (14, 14A) mit Verstärkungsgewebe (36) überzogen sind.
5. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Grenzlinie (24, 24A) jedes Zahnes (14, 14A) zwischen den erwähnten Punkten (26, 28) im wesentlichen bogenförmig ist.
6. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Teil (32, 32A) der erwähnten Grenzlinie (31, 31A) in jedem Lückenbereich (20, 20A) allgemein parallel zu dem erwähnten Zugteil (13, 13A) verläuft.
3430289
7. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Grenzlinie (31, 31A) in jedem Lücken bereich (20, 20A) mit der erwähnten Grenzlinie (24, 24A) jedes benachbarten Zahnes (14, 14A) verbunden ist.
8. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte erste Polymer (16A) anfänglich aus zwei getrennten Lagen Polymer (16A, 52) besteht.
9. Riemen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Fasern (17A, 53) in einer der erwähnten beiden Lagen im wesentlichen in einer ersten Richtung liegen und die erwähnten Fasern (53, 17A) in der anderen der erwähnten beiden Lagen so ausgerichtet sind, daß sie im wesentlichen in einer zweiten, von der erwähnten ersten Richtung abweichenden Richtung liegen.
10. Riemen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte erste Richtung ungefähr senkrecht zu der erwähnten zweiten Richtung liegt.
11. Riemen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte erste Richtung allgemein die Richtung zwischen den erwähnten entgegengesetzten Flanken jedes Zahnes (14A) ist.
12. Riemen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte andere Lage (51) die erwähnte Grenzlinie (24A) mit dem erwähnten zweiten Material (21A) bildet und dünner als die erwähnte eine Lage ist.
13. Riemen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten beiden getrennten Lagen aus verschiedenen Polymeren bestehen.
14. Verfahren zur Herstellung eines Riemens mit entgegengesetzten Seiten und umfassend einen Zugteil zwischen den erwähnten entgegengesetzten Seiten, viele Zähne, die eine der erwähnten entgegengesetzten Seiten des erwähnten Riemens bilden und hauptsächlich aus einem ersten Polymer mit Verstärkungsfasern bestehen, wobei jeder Zahn von benachbarten Flanken benachbarter Zähne distanzierte entgegengesetzte Flanken besitzt und der erwähnte Riemen über einen Lückenbereich zwischen benachbarten Zähnen verfügt, sowie einen Rücken der die andere der erwähnten entgegengesetzten Seiten des erwähnten Riemens bildet, wobei der erwähnte Rücken hauptsächlich aus einem zweiten Polymer besteht, das anfänglich von dem erwähnten Material der erwähnten Zähne getrennt ist und im wesentlichen keine Fasern enthält und das erwähnte Material des erwähnten Rückens eine mit einer Oberfläche jedes Zahnes verbundene Oberfläche besitzt, wodurch die erwähnten Verbindungsflächen eine Grenzlinie zwischen sich bilden und die erwähnte Grenzlinie jedes Zahnes von dem erwähnten Zugteil an einer Stelle innerhalb einer der erwähnten entgegengestzten Flanken des betreffenden Zahnes in den Mittelbereich des erwähnten betreffenden Zahnes und von dort zurück zu dem erwähnten Zugteil an einer Stelle innerhalb der anderen der erwähnten entgegengesetzten Flanken des erwähnten betreffenden Zahnes verläuft, wodurch ein Teil des erwähnten Materials des erwähnten Rückens einen Teil des Mittelbereiches jedes Zahnes bildet, wobei die erwähnte Oberfläche des erwähnten Rückens mit einer Oberfläche des erwähnten ersten Materials
- 2H ' ' " 3430289
in jedem Lückenbereich verbunden ist, so daß die erwähnten Verbindungsflächen in jedem Lückenbereich eine Grenzlinie zwischen sich bilden; die Verbesserung, gekennzeichnet durch derartige Ausbildung der erwähnten Grenzlinie in jedem Lückenbereich, daß ein Teil derselben von dem erwähnten Zugteil auf dessen Seite, die seiner zu- den erwähnten Zähnen hin liegenden Seite entgegengesetzt ist, distanziert ist.
15. Verfahren zur Herstellung eines Riemens nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Bereitstellung einer genuteten Trommel, Anordnung des erwähnten Zugteils um die erwähnte Trommel, Anordnung des erwähnten ersten Polymers um den erwähnten Zugteil, Anordnung des erwähnten zweiten Polymers um das erwähnte erste Polymer und anschließend Erzeugung von Hitze und Druck an der Trommel, so daß das erwähnte Material zu der erwähnten Trommel hin gepreßt wird und dadurch das erwähnte erste Material durch den erwähnten Zugteil bei den erwähnten Nuten dringt und in die erwähnten Nuten eintritt, während das erwähnte zweite Material durch den erwähnten Zugteil bei den erwähnten Nuten dringt und in die erwähnten Nuten eintritt, um die erwähnte Grenzlinie für jeden Zahn zu bilden.
16. Verfahren zur Herstellung eines Riemens nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Anordnung einer Gewebelage um die erwähnte Trommel, ehe der erwähnte Zugteil wie erwähnt angeordnet wird, so daß die erwähnte Gewebelage die erwähnten entgegengesetzten Flanken jedes Zahnes bedeckt.
17. Verfahren zur Herstelljung eines Riemens mit entgegengesetzten Seiten und umfassend einen Zugteil zwischen den erwähnten entgegengesetzten Seiten, viele Zähne, die eine der erwähnten entgegengesetzten Seite des erwähnten Riemens bilden und hauptsächlich aus einem ersten Polymer mit Verstärkungsfasern bestehen, wobei jeder Zahn von benachbarten Flanken benachbarter Zähne distanzierte entgegengesetzte Flanken besitzt, sowie einen Rücken, der die andere der erwähnten entgegengesetzten Seiten des erwähnten Riemens bildet, wobei der erwähnte Rücken hauptsächlich aus einem zweiten Polymer besteht, das anfänglich von dem erwähnten Material der erwähnten Zähne getrennt ist und im wesentlichen keine Fasern enthält und das erwähnte Material des erwähnten Rückens eine mit einer Oberfläche jedes Zahnes verbundene Oberfläche besitzt, wodurch die erwähnten Verbindungsflächen eine Grenzlinie zwischen sich bilden und die erwähnte Grenzlinie jedes Zahnes von dem erwähnten Zugteil an einer Stelle innerhalb einer der erwähnten entgegengesetzten Flanken des betreffenden Zahnes in den Mittelbereich des erwähnten betreffenden Zahnes und von dort zurück zu dem erwähnten Zugteil an einer Stelle innerhalb der anderen der erwähnten entgegengesetzten Flanken des erwähnten betreffenden Zahnes verläuft, so daß ein Teil des erwähnten Materials des erwähnten Rückens einen Teil des Mittelbereiches jedes Zahnes bildet; die Verbesserung, gekennzeichnet durch Bereitstellung einer genuteten Trommel, Anordnung des erwähnten Zugteils um die erwähnte Trommel, Anordnung des erwähnten ersten Polymers um den erwähnten Zugteil, Anordnung des erwähnten zweiten Polymers um das erwähnte erste Polymer und anschließend Erzeugung von Hitze und Druck an der erwähnten Trommel, so daß das erwähnte Material zu der erwähnten Trommel hin gepreßt wird und dadurch das erwähnte erste Material
durch den erwähnten Zugteil bei den erwähnten Nuten
und in die erwahntep Nuten dringt, während das erwähnte zweite Material durch den erwähnten Zugteil bei den erwähnten Nuten und in die erwähnten Nuten dringt, um die erwähnte Grenzlinie für jeden Zahn zu bilden.
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