DE60008039T2

DE60008039T2 - Treibriemen und Verfahren zur Herstellung des Treibriemens

Info

Publication number: DE60008039T2
Application number: DE60008039T
Authority: DE
Inventors: Nabutaka Kobe Osako; Akihiro Akashi-City Ueno; Kazuhiro Kobe Takeda; Yasunori Kobe Nakai
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2020-05-16
Also published as: EP1052425A3; DE60008039D1; EP1052425B1; JP4409664B2; JP2001032887A; EP1052425A2; US7056249B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft Treibriemen und insbesondere einen Treibriemen, der einen Kautschuk enthaltenden Körper mit einer exponierten äußeren Fläche und einer Faserschicht auf mindestens einem Teil der äußeren Fläche zur Verminderung des Reibungskoeffizienten aufweist.
STAND DER TECHNIK
Bei Zahnriemen, die für Nockenwellen und Automobileinspritzpumpen verwendet werden, wie z. B. Synchronriemen, ist es oft notwendig, sie unter erschwerten Bedingungen zu betreiben. Dies trifft insbesondere im Kraftfahrzeugumfeld zu, wo leistungsfähigere Motoren in kompakteren Räumen platziert werden, in welchen die Temperatur sehr hoch sein kann. Dennoch gibt es trotzdem einen steigenden Bedarf nach Riemen mit einer höheren Haltbarkeit. Zahnriemen werden ebenfalls für die synchronisierte Transmission in einer Reihe industrieller Maschinen verwendet. Es ist generell notwendig, dass die Zahnriemen durchweg die genaue relative Positionierung von Elementen, oftmals bei relativ kleinen Maschinen, über einen längeren Zeitraum aufweisen.
Das Versagen von Zahnriemen wird generell in zwei Typen unterteilt:

1) Bruch des Riemens aufgrund von Ermüdung der lasttragenden Schnüre und
2) Abplatzen der Zähne, oftmals verursacht durch Überlastung und Abnutzung einer Fasergewebsschicht.

Es wurden Verbesserungen hergestellt, welche das Auftreten von Versagen bei den lasttragenden Schnüren vermindern. Zu diesen Verbesserungen zählen:

a) die Verwendung von Aramidschnüren und von hochfesten Schnüren mit relativ kleinem Durchmesser;
b) die Verwendung von hydriertem Nitrilkautschuk- (H-NBR) Zusammensetzungen, welche exzellente Hitzewiderstandseigenschaften aufweisen; und
c) die Verwendung eines automatischen Spanners, um die Riemenspannung sowohl zu Beginn als auch während des Betriebs aufrecht zu erhalten.

Es wurden ebenfalls Versuche unternommen, das Problem des Abplatzens der Zähne anzugehen. Ein Lösungsansatz beinhaltete die Verwendung von Gewebsschichten auf den Zähnen, deren Gewebe aus Nylon 6,6 vom Hochspannungstyp und Aramidfasern hergestellt ist. Jedoch war dieser Lösungsansatz nicht vollends erfolgreich. Um die Abplatzresistenz eines mit einer Gewebsschicht bedeckten Zahnriemens weiter zu verbessern, wurden Anstrengungen unternommen, den Reibungskoeffizienten auf der Fläche des Gewebes herabzusetzen.
In der EP 662 571 B1 ist ein Zahnriemen offenbart, in welchem auf die Außenseite einer Gewebeschicht durch Spritzen oder Beschichten einer Polymermatrixschicht, die ein Fluor-Harz enthält, die Zähne bedeckend aufgebracht wird. Das Fluor-Harz ist ohne Grenzschicht in einer speziellen Polymermatrix gebunden. Die Polymermatrix wiederum ist an die Gewebeschicht gebunden. Da jedoch das Fluor-Harz fest an die Polymermatrix gebunden ist, verbleibt das Fluor-Harz umgeben von der Matrix und kann nicht adäquat den gewünschten Effekt der Herabsetzung des Reibungskoeffizienten liefern. Weiterhin kann das Fluor-Harz nur in geringen Mengen eingearbeitet werden, sodass die Polymermatrixschicht relativ dünn ist. Demzufolge ist eine adäquate Resistenz gegen das Abplatzen der Zähne nicht durch die Verwendung von Fluor-Harz erreichbar.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-151190 wird eine Kautschukmischung offenbart, die faserförmiges Fluor-Harz enthält, das so auf eine Gewebeschicht appliziert ist, dass das faserförmige Fluor-Harz auf einander gegenüberliegenden Flächen der Gewebeschicht vorhanden ist und das Gewebe zwischen den gegenüberliegenden Flächen imprägniert. Die Fläche des Gewebes, die der Fläche, welche auf dem fertigen Riemen exponiert wird, gegenüberliegt, ist durch eine adhäsive Schicht an den Kautschuk auf dem Riemenkörper gebunden. Das Fluor-Harz kann durch einen Knetschritt zerfasert sein, so dass das Fluor-Harz im Kautschuk nicht in einer Form vorliegt, welche die Stärke der Kautschukmischung vermindert. Jedoch kann das faserförmige Fluor-Harz in der Kautschukmischung nicht in ausreichenden Quantitäten auf der Reibung hervorrufenden Fläche vorhanden sein, um den Reibungskoeffizienten auf das gewünschte Maß herabzusetzen.
Ferner, um das Fluor-Harz zu fibrillieren und um zu ermöglichen, dass es in einer Form, die die Kautschukmischung nicht schwächt, vorhanden ist, kann das Fluor-Harz nur in Mengen von 1 bis 30 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk, der in das Gewebe imprägniert wird, umfasst sein. Demzufolge mag die Resistenz gegen Zahnabplatzen nicht ausreichend sein. Keilriemen und V-förmig gerippte Riemen, die in der Kraftübertragung in allgemeinen industriellen Maschinen und auf dem Fahrzeugmarkt üblicherweise verwendet werden, haben ein der Rückseite des Riemens angeheftetes Gewebe, um sowohl die Reibung zwischen der Riemenrückseite und der mitwirkenden Rolle zu mindern als auch um die Erzeugung von unerwünschten Geräuschen durch den Kontakt der Rolle mit der rückseitigen Fläche während des Betriebs zu vermeiden. Idealerweise ist durch Reduktion des Reibungskoeffizienten zwischen dem Gewebe und der mitwirkenden Rolle die Verschleißresistenz verbessert, während die Geräuscherzeugung minimiert ist. Jedoch werden weiterhin zusätzliche Verbesserungen in diesen beiden Gebieten gesucht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Treibriemen, der einen Kautschuk enthaltenden Körper und eine exponierten äußere Fläche aufweist, eine Faserschicht auf mindestens einem Teil der exponierten äußeren Fläche des Körpers, und eine Mischung, die einen harzadhäsiven Bestandteil, einen Kautschukbestandteil, und ein Schmiermittel, welches ein Fluor-Harz-Pulver ist, das auf die Faserschicht appliziert wird, umfasst.
In einer Ausführungsform weist die Faserschicht eine erste Fläche, die exponiert ist, und eine zweite Fläche, die auf dem Körper aufgebracht ist, auf, und die Mischung wird so aufgebracht, dass mindestens das Fluor-Harz-Pulver auf den ersten und zweiten Flächen und zwischen den Fasern in der Faserschicht zwi schen den ersten und zweiten Flächen vorhanden ist.
Die Fasern in der Faserschicht können von der Mischung zwischen den ersten und zweiten Fläche umgeben sein.
Der Treibriemen kann ein Keilriemen (eingeschlossen sind V-förmig gerippte Riemen) oder ein Zahnriemen sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird mindestens einer der Bestandteile Harzadhäsiv und Kautschuk durch Trocknen einer Resorcin-Formalin-Kautschuk-Latex-Verarbeitungsflüssigkeit ausgebildet.
Das Fluor-Harz-Pulver kann in einer Menge von 30 bis 200 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Kautschukbestandteils vorhanden sein. Das Fluor-Harz-Pulver kann in Form von Körnern mit einer mittleren Korngröße von nicht mehr als 100 μm vorliegen. Das Gemisch kann in einer Menge von 5% bis 40% des Gewichts der Faser in der Faserschicht vorhanden sein.
In einer Ausführungsform ist das Fluor-Harzpulver weder an den harzadhäsiven Bestandteil noch an den Kautschukbestandteil gebunden.
Der Treibriemen kann weiterhin eine erste Kautschukschicht auf der Faserschicht umfassen, wobei jene erste Kautschukschicht aus einem Kautschukgemisch, das eine Isocyanatverbindung umfasst, besteht.
Der Treibriemen kann eine zweite Kautschukschicht auf der ersten Kautschukschicht aufweisen, wobei die zweite Kautschukschicht mindestens eines der Mittel a) Fluor-Harz-Pulver und b) ein anderes als Fluor-Harz-Pulver als zweites Schmiermittel aufweist.
Das zweite Schmiermittel kann Graphit sein.
Der Kautschuk in der ersten Kautschukschicht kann derselbe wie der Kautschuk im Körper sein.
Der Kautschuk in der zweiten Kautschukschicht kann derselbe wie der Kautschuk im Körper sein.
In einer Ausführungsform hat der Körper einen hinteren Teil, in den mindestens eine lasttragende Schnur eingebettet ist, eine hintere Fläche, und eine innere Fläche, die der hinteren Fläche gegenüberliegt. Die Faserschicht bedeckt die Zähne auf der inneren Fläche.
In einer Ausführungsform weist die Faserschicht mindestens a) einen Vliesstoff, b) eine Maschenware und c) ein Gewebe, hergestellt aus gewobenen Fäden, die aus Fasern hergestellt sind, auf.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Ausbildung eines Treibriemens, wobei dieses Verfahren die Schritte umfasst:
Ausbilden eines Körpers, der Kautschuk enthält und eine exponierte äußere Fläche aufweist;
Ausbilden einer Faserschicht mit ersten und zweiten gegenüberliegenden Flächen auf mindestens einem Teil der exponierten äußeren Fläche des Körpers;
Imprägnieren der Faserschicht mit einer ersten Verarbeitungsflüssigkeit, die Resorcin-Formalin-Kautschuk-Latex und ein pulverförmiges, Fluor-Harz-Pulver umfassendes, Schmiermittel umfasst;
Trocknen der ersten Verarbeitungsflüssigkeit;
Imprägnieren der Faserschicht mit einer zweiten Verarbeitungsflüssigkeit, die ein Kautschukbindemittel (cement) umfasst;
Trocknen der zweiten Verarbeitungsflüssigkeit; und Vulkanisieren des Körpers und der Faserschicht.
Das Verfahren kann ferner einen weiteren Schritt des Dispergierens des Schmiermittels auf den ersten und zweiten gegenüberliegenden Flächen und zwischen den ersten und zweiten gegenüberliegenden Flächen umfassen.
Das Verfahren kann ferner einen Schritt umfassen, in dem eine Faserschicht auf den Körper vor dem Schritt des Vulkanisierens aufgebracht wird.
Der Treibriemen kann ein gezahnter Riemen sein, wobei der Körper ein hinteres Teil, in dem mindestens eine lasttragende Schnur eingebettet ist, eine hintere Fläche und eine innere Fläche, die der hinteren Fläche gegenüberliegt, umfasst, und die Faserschicht die Zähne auf der inneren Fläche bedeckt.
In einer Ausführungsform ist das Kautschukbindemittel mindestens eine der Verbindungen Isocyanatverbindung und Epoxyverbindung.
In einer Ausführungsform ist das Fluor-Harz-Pulver in einer Menge von 30 bis 200 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen von Kautschuklatex und des Resorcin-Formalin-Kautschuk-Latex vorhanden, das Fluor-Harz-Pulver weist granulare Form mit einer durchschnittlichen Körnergröße von nicht größer als 100 μm auf.
Das Fluor-Harz-Pulver kann in der Form einer wässrigen Dispersion vorliegen.
Das Fluor-Harz-Pulver kann mindestens eine der Substanzen Polytetrafluorethylen, Polytrifluorethylen, Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer, Tetrafluorethylen-Perfluoralkoxyethylen-Copolymer und Tetrafluorethylen-Ethylen-Copolymer sein.
Das Verfahren kann die Schritte des Imprägnierens der Faserschicht mit einer dritten Verarbeitungsflüssigkeit, die ein Kautschukbindemittel ist, das ein Fluor-Harz-Pulver und ein pulverförmiges, von dem Fluor-Harz-Pulver verschiedenes Schmiermittel umfasst, und des Trocknens der dritten Verarbeitungsflüssigkeit umfassen.
Das pulverförmige Schmiermittel kann mindestens eine der Substanzen Graphit, Molybdänsulfid, Glasperlen (glass beads), Keramikpulver, kugelförmige Phenolharze, geschnittene Fäden, Aramidpulver, Polyamid, Polyester, Polybenzoxazol und Paraphenylen-naphthalat sein.
Das Verfahren kann einen Schritt umfassen, in dem das Umgeben der Fasern in der Faserschicht zwischen den ersten und zweiten gegenüberliegenden Flächen mit dem Schmiermittel bewirkt wird. Die Faserschicht kann mindestens eines der Materialien a) Vliesstoff, b) Maschenware, und c) Gewebe, hergestellt aus gewobenen Fäden, die aus Fasern hergestellt sind, sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine vergrößerte, fragmentarische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Faserschicht, aufgebracht auf den Körper eines Treibriemens;
2 ist eine fragmentarische, perspektivische Ansicht eines Zahnriemens, der erfindungsgemäß hergestellt wurde;
3 ist eine vergrößerte Draufsicht einer erfindungsgemäß hergestellten Faserschicht wie auf dem Zahnriemen von 2;
4 ist eine schematische Darstellung eines dynamischen Testsystems zum Test von Riemen im Betrieb; und
5 ist eine fragmentarische, perspektivische Ansicht einer anderen Form eines erfindungsgemäß hergestellten Treibriemens.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In 2 ist eine Ausführungsform eines Treibriemens 10 geeignet zur Einbeziehung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Treibriemen 10 besteht aus einem Körper 12 mit einer exponierten peripheren Fläche 13. Der Körper 12 weist eine Längsausdehnung entlang der durch den Doppelpfeil L angezeigten Richtung und Seiten 14, 16 auf. Der Körper 12 definiert sich weiterhin durch sich seitlich erstreckende Zähne 18 in regelmäßigen Intervallen entlang der Länge des Körpers 12. Ein hinterer Teil 20 des Riemens grenzt an die Zähne 18 an und hat darin eingebettete lasttragende Schnüre 22. Eine Faser/Gewebsschicht 24 ist aufgebracht auf einer inneren Fläche 26 des Riemenkörpers 12 über den Zähnen 18. Der hintere Teil 20 und die Zähne 18 sind aus einer Kautschukmischung ausgebildet. Die Faser/Gewebsschicht 24 besteht aus gewobenen Kettfäden 28, die sich in lateraler Richtung erstrecken und Schussfäden 30, die sich in Längsrichtung erstrecken.
Sofern die Erfindung mit einem Keilriemen, wie einem V-förmig geripptem Riemen (vgl. 5) genutzt wird, kann eine ähnliche Faser/Gewebsschicht 24 auf eine Kautschukmischung aufgebracht werden, welche eine exponierte hintere Fläche definiert, die im Betrieb in Berührung über eine mitwirkende Rolle stehen kann. Im Falle eines Zahnriemens 10, der den in 2 gezeigten Aufbau aufweist, können eine oder beide Flächen, die innere Fläche 26 und die hintere Fläche 32, mit der Gewebsschicht 22 ausgestattet sein.
Die Faser/Gewebsschicht 24 kann auf die gesamte exponierte Fläche 13 oder auf einem beliebigen Teil oder Teilen davon aufgebracht sein.
Wie in 1 und 3 zu sehen, ist die Gewebeschicht imprägniert und weist darauf aufgebracht eine Mischung 34, bestehend aus einem Kautschukbestandteil 36, einen harzadhäsiven Bestandteil 38 und einem Chlor-Harz-Pulver 40 auf. Das Chlor-Harz-Pulver 40 ist akkumuliert auf gegenüberliegenden Flächen 41, 42 der Faser/Gewebsschicht 24, wobei die Fläche 41 exponiert auf dem fertigen Riemen 10 ist und die Fläche 42 auf den Körper des Riemens 12 aufgebracht ist. Das Fluor-Harz-Pulver 40 ist ebenfalls imprägniert in der Faser/Gewebsschicht 24, so dass es das Fasermaterial 43, welches die gewebten Kett- und Schussfäden 28, 30 definiert, umgibt und dazwischen vorhanden ist. Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Kautschukschichten 44, bzw. 45 auf der Faser/Gewebsschicht 24 ausgebildet.
In 5 ist ein V-förmig gerippter Riemen 46 als Beispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Riemen 46 besteht aus einem Körper 48, der eine Längsausdehnung, angezeigt durch den Doppelpfeil L, und eine exponierte periphere Fläche 49, umfassend die lateral gegenüberliegenden Flächen 50, 52, aufweist. Der Körper 48 weist eine äußere Fläche 54 auf, welche von der Faser/Gewebsschicht 56 bedeckt wird, welche denselben Aufbau wie die Faser/Deckschicht 24 aufweisen kann. Der Körper 48 weist eine Puffer-Kautschuk-Schicht 58 mit darin eingebetteten lasttragenden Schnüren 60 auf. Eine Kompressionsebene 62, innerhalb der lasttragenden Schnüre 60, wird durch eine elastische Schicht definiert. Die Kompressionsebene 62 umfasst drei, seitlich angebrachte, trapezartig-geformte Rippen 64, welche sich längs des Riemenkörpers 48 erstrecken.
Der Riemenkörper 48 ist definiert durch eine Kautschukmischung. Im Betrieb kontaktiert die Faser/Gewebsschicht 56, welche auf der Fläche 54 aufgebracht ist, eine Rolle (nicht gezeigt), welche anpresst und rollt. Die Faser/Gewebsschicht 56 kann auf eine innere Fläche 66 aufgebracht sein, zusätzlich zur, oder anstelle der Fläche 54. Die Faser/Gewebsschicht 56 kann auf die gesamte Fläche 49 oder auf einen beliebigen Teil davon aufgebracht sein.
In der Mischung 34 ist der Kautschukbestandteil 36 definiert durch einen Kautschukfeststoff, erhalten durch Heizen und Trocknung eines Kautschuk-Latex, ausgebildet aus Emulsions-Polymerisation. Der harzadhäsive Bestandteil 38 ist ein ursprüngliches Kondensat von Resorcin und Formalin. Der Kautschukbestandteil 36 und der harzadhäsive Bestandteil 38 sind Feststoffe, welche nach Trocknung und Heizen einer Resorcin-Formalin-Kautschuk-Latex(RFL)-Verarbeitungsflüssigkeit zurückbleiben.
Der harzadhäsive Bestandteil 38 haftet an den Fasern 43 in den Kettfäden 28 und den Schussfäden 30. Das Chlor-Harz-Pulver 40 ist dispergiert und vermischt in einer Matrix, welche aus dem Kautschukbestandteil 36 und dem harzadhäsiven Bestandteil 38 besteht. Das Flur-Harz-Pulver 40, der Kautschukbestandteil 36 und der harzadhäsive Bestandteil 38 sind nicht gebunden, so dass teilweise oder gänzlich ein Zwischenraum um die Peripherie des Fluor-Harz-Pulvers 40 ausgebildet ist.
Dies ist in 3 klar zu sehen, worin die Mischung 24, bestehend aus dem Kautschukbestandteil 36, dem Fluor-Harz-Pulver 40 und dem harzadhäsiven Bestandteil 38, aufgetragen auf die Flächen 41, 42 und auf die Fasern 43 in den Kettfäden 28 und Schussfäden 30 gezeigt ist. Das Fluor-Harz-Pulver 40 ist akkumuliert auf den Flächen 41,42 und ist umgebend akkumuliert auf den Flächen der Fasern der Kettfäden 28 und Schussfäden 30 und ist zwischen den Fasern 43 der Kettfäden 28 und Schussfäden 30 akkumuliert, um den Reibungskoeffizienten zwischen der Faser/Gewebsschicht 24 und der mitwirkenden Fläche, wie auf einer Rolle, herabzusetzen.
Die Fasern 43, welche die Kettfäden 28 und Schussfäden 30 definieren, können eine oder mehrere der Verbindungen Nylon, Aramid, Polyester, Polybenzoxazol und Baumwolle sein. Die Fasern 43 können in Form von Fillamentfäden oder Fasergarn, welches Zwirn, ein gemischter Zwirn mit einer einzelnen Zusammensetzung oder ein gemischtes Fasergarn sein kann, vorliegen. Die Fasern 43 können Garne bilden mit einer Dichte und einem Durchmesser sein, welche die Migration des Fluor-Harz-Pulvers 40, des Kautschukbestandteils 36 und des harzadhäsiven Bestandteils 38 in die Zwischenräume zwischen den Fasern ermöglichen.
Für Zahnriemen sind Fasern aus Nylon, Aramid oder Ähnlichem erwünscht, abhängig von der Arbeitsumgebung und der erforderlichen Betriebsdauer. Für Treibriemen und V-förmig gerippte Riemen werden Baumwollfäden oder gemischte Fäden aus Baumwolle und Polyester bevorzugt. Polybenzoxazolfasern, Polyethylen-naphthalat und Ähnliches werden ebenfalls verwendet in Umgebungen, wo die Temperatur hoch ist und/oder hohe Belastungen ausgeübt werden.
Das Fluor-Harz-Pulver 40 kann in einer gewünschten, großen Menge in jede Körperbindung (Twill), Satinbindung und flache Webebindungsschichten eingebracht werden. Um die Mischung 24, enthaltend das Fluor-Harz-Pulver 40, effektiv auf den Flächen 41, 42 und um und zwischen den Fasern 43 der Kett- und Schussfäden 28, 30 zwischen den Flächen 41, 42, aufzutragen, werden der Durchmesser und die Dichte des Fadens so gewählt, dass die Mischung 24 ein kontinuierliches Netzwerk zwischen den Flächen 41, 42 und um und zwischen den Fasern ausbilden kann.
Die Mischung 24 wird vorzugsweise durch Tauchen der Fasern 43 der Kett- und Schussfäden 28, 30 in eine Resorcin-Formalin-Kautschuk-Latex-(RFL)-Verarbeitungsflüssigkeit, in welcher das Fluor-Harz-Pulver 40 dispergiert ist, ausgebildet. Die Fasern werden dann getrocknet und erhitzt.
Die RFL-Verarbeitungslösung ist vorzugsweise eine Mischung aus einem ursprünglichen Kondensat von Resorcin und Formalin und einem Kautschuklatex, worin das molare Verhältnis von Resorcin zu Formalin im Bereich von 3/1 bis 1/3 liegt, um die gewünschte Adhäsion zu liefern. Das Anfangskondensat von Resorcin und Formalin wird mit dem Kautschuklatex gemischt, sodass die Harz-Komponente im Bereich von 5 bis 50 Gewichtsanteilen relativ zu 100 Gewichtsanteilen des Kautschuks im Kautschuklatex liegt.
Eine oder mehrere der Verbindungen aus der Gruppe von Styrol-Butadien-Vinyl-Pyridin-ternäres-Copolymer (VP), Styrol-Butadien-Copolymer (SBR), Chloropren (CR), Acrylnitril-Butadien-Copolymer (NBR), hydriertes NBR (H-NBR), chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM) und natürlicher Kautschuk können für den Kautschuklatex im Kautschukbestandteil 36 verwendet werden.
Sofern der Zahnriemen für die Verwendung im Kraftfahrzeugumfeld bestimmt ist, wo die Temperatur 100°C oder höher ist und eine Lebensdauer (running life) von 150.000 km erwünscht ist, wird H-NBR für den Riemenkörper 12 bevorzugt. Ein langes Leben kann durch die Verwendung einer Mischung, bestehend aus Latex aus H-NBR, CSM und VP-Latex für die RFL-Verarbeitungsflüssigkeit zum Beschichten und Imprägnieren der Faser/Gewebsschicht 24, 56 realisiert werden.
Andererseits können für Treibriemen, die in generellen industriellen Maschinen verwendet werden und die einen Körper, hergestellt aus natürlichem Kautschuk oder SBR, aufweisen, VP-Latex, SBR-Latex oder einer Mischung dieser Verbindungen für die RFL-Verarbeitungsflüssigkeit verwendet werden, um die Faser/Gewebsschicht 24, 56 zu imprägnieren und zu bedecken.
Das Fluor-Harz-Pulver 40 ist vorzugsweise nicht an den Kautschukbestandteil 36 gebunden. Der harzadhäsive Bestandteil 38 ist vorzugsweise eine Verbindung oder eine Kombination von Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe von Polytetrafluorethylen, Polytrifluorethylen, Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer, Tetrafluorethylen-Perfluoralkoxyethylen-Copolymer und Tetrafluorethylen-Ethylen-Copolymer. Wenn der Anteil der Anzahl von Fluoratomen im Fluor-Harz-Pulver 40 ansteigt, reduziert sich der Reibungskoeffizient. In der Annahme, dass die Materialien in gleichen Mengen auf die Faser 43 in den Kett- und Schussfäden 28, 30 appliziert werden, hat Polytetrafluorethylen von den Fluor-Harz-Pulvern 40 den signifikantesten Effekt bei der Reduktion des Reibungskoeffizienten und liefert das längste Riemenleben, bevor das Abplatzen der Zähne auftritt. Jedoch reduzieren andere Fluor-Harz-Pulver ebenfalls substantiell die Reibung, im Verhältnis zum Anteil der Anzahl der Fluoratome im Molekül.
Vorzugsweise ist das Fluor-Harz-Pulver 40 in einer Menge von 30 bis 200 Gewichtsteilen, und mehr bevorzugt in einer Menge von 50 bis 200 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Kautschukbestandteils 36 in der RFL-Verarbeitungsflüssigkeit vorhanden, und ist darin einheitlich dispergiert. Ebenfalls ist es bevorzugt, dass das Fasermaterial in die Verarbeitungsflüssigkeit getaucht und getrocknet wird, um den Umfang der Ablagerung der festen Mischung 34, enthaltend das Fluor-Harz-Pulver 40 in einem Bereich zwischen 5 und 40%, bezogen auf das Gewicht des Fasermaterials vor dem Tauchen, zu kontrollieren.
Falls das Fluor-Harz-Pulver 40 in einer Menge von weniger als 30 Gewichtsteilen oder weniger als 5% vorhanden ist, kann die Gesamtmenge an Fluor-Harz-Pulver 40, fixiert auf dem Fasermaterial, nicht ausreichend sein, um den Reibungskoeffizienten auf ein gewünschtes Maß zu reduzieren. Falls das Fluor-Harz-Pulver 40 in einem Überschuss von 30 Gewichtsteilen oder in einem Überschuss von 40% vorliegt, kann die Gesamtmenge des Fluor-Harz-Pulvers 40, fixiert auf die Faser, die Adhäsion der Faser an den Riemenkörper signifikant nachteilig beeinflussen, wobei potentiell die Funktion des Riemens beeinträchtigt wird.
Ein pulverförmiger Schmiermittel anders als das Fluor-Harz-Pulver 40 kann ebenso in der RFL-Verarbeitungsflüssigkeit verwendet werden. Das pulverförmige Schmiermittel kann beispielsweise eine oder mehrere der Verbindungen aus der Gruppe von schichtförmig-strukturiertem Graphit, Molybdändisulfid, Glasperlen (glass beads), keramischem Pulver, spheroidalem Phenol-Harz-Pulver, ebenso wie geschnittenen Fäden oder aus Aramid-, Polyamid-, Polyester- oder Polybenzoxazol-Fasern hergestelltes Pulver sein. Von den obigen Möglichkeiten ist Graphit besonders kompatibel mit dem Kautschukbestandteil 36 und kann die Haltbarkeit des Riemens signifikant verbessern.
Die Menge an pulverförmigem Schmiermittel ist bevorzugt zwischen 30 und 200 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Kautschuklatexbestandteils 36 in der RFL-Verarbeitungsflüssigkeit. Es ist bevorzugt, die Menge des Fluor-Harz-Pulvers 40 zu erhöhen. Jedoch gibt es keine Beschränkung in Bezug auf das Mischungsverhältnis zwischen dem Fluor-Harz-Pulver 40 und dem pulverförmigen Schmiermittel.
Die Menge der Mischung 34, appliziert auf die Fasern 43, wird bestimmt durch:
1) Gewichtsmessung des Fasermaterials vor der Tauchbehandlung (W1); 2) Tauchen des Fasermaterials in die RFL-Verarbeitungsflüssigkeit, in welcher das Fluor-Harz-Pulver 40 dispergiert ist; 3) Platzieren des Fasermaterials in einem Ofen und Heizen desselben bis das Gewicht konstant ist; und 4) Messung des Endgewichtes (W2). Die Mischungsmenge (%) wird dann entsprechend der folgenden Formel bestimmt: ((W2–W1)/W1) × 100(%).
Um adäquate Mengen des Fluor-Harz-Pulvers 40 auf den Fasern 43 zu fixieren, ist es bevorzugt, Fluor-Harz-Pulver 40, welches durch Pulverisation oder Pelletisieren in eine Pulverform mit einer mittleren Korngröße von 100 μm oder weniger und mehr bevorzugt 10 μm oder weniger, hergestellt wurde, zu verwenden.
Falls die Korngröße 100 μm überschreitet, setzt sich das Fluor-Harz-Pulver in der RFL-Verarbeitungsflüssigkeit ab, als Resultat davon kann es schwierig sein, das Fluor-Harz-Pulver einheitlich zu dispergieren. Falls dies geschieht, kann die applizierte Menge an Fluor-Harz-Pulver 40 über einigen Regionen der Faser/Gewebsschicht 24, 56 geringer als gewünscht sein, als Resultat daraus kann es sein, dass der Reibungskoeffizient nicht auf das gewünschte Maß reduziert wird. Um diese Situation zu vermeiden ist es gewünscht, das Fluor-Harz-Pulver 40 mit einer Korngröße, die so klein wie möglich ist, d.h. 10 μm oder weniger, zu verwenden.
Ein optionales Kautschukbindemittel (cement) kann auf die Fläche des Fasermaterials, behandelt mit der RFL-Verarbeitungsflüssigkeit, in welcher das Fluor-Harz-Pulver 40 dispergiert ist, aufgebracht sein. Wie in 1 zu sehen, ist ein erstes Kautschukbindemittel, welches eine Kautschukmischung ist, enthaltend eine Isocyanatverbindung, als die erste Schicht 44 aufgebracht. Ein zweites Kautschukbindemittel mit einer Kautschukmischung mit einem Fluor-Harz-Pulver oder einem Schmiermittel anders als das Fluor-Harz-Pulver, ist als die zweite Schicht 45 aufgebracht. Alternativ kann die erste Schicht 44 ausgelassen werden und die zweite Schicht 45 kann auf die Fläche des Fasermaterials, welches mit RFL-Verarbeitungsflüssigkeit, enthaltend das Fluor-Harz-Pulver, behandelt wurde, appliziert sein.
Als weitere Alternative kann die zweite Kautschukschicht 45 als Kautschukmischung mit einer Isocyanatverbindung und einem Fluor-Harz-Pulver oder einem Schmiermittel anders als das Fluor-Harz-Pulver hergestellt sein, um ein zweites Kautschukbindemittel auszubilden, welches auf die Fläche des Fasermaterials, welches mit der RFL-Verarbeitungsflüssigkeit, enthaltend das Fluor-Harz-Pulver, behandelt wurde, appliziert werden kann.
Die erste Kautschukschicht 44 wirkt als eine Zwischenschicht, um die Adhäsion zu verbessern. Die Isocyanatverbindung agiert als ein adhäsiver Bestandteil. Entsprechend kann ein erstes Kautschukbindemittel, welches denselben Typ von Kautschukbestandteil wie für den Riemenhauptkörper aufweist, verwendet wer den. Das erste Kautschukbindemittel kann durch Auflösen der selben Sorte von Kautschukmischung, wie sie für den Riemenhauptkörper verwendet wurde, in einem Lösungsmittel wie Methylethylketon (MEK) oder Toluol ausgebildet werden, mit Zugabe einer Isocyanatverbindung für die Ausbildung einer Verarbeitungsflüssigkeit und Beschichten und dann Verfestigen der Verarbeitungsflüssigkeit durch Trocknen. Die Isocyanatverbindung, die für die Verarbeitungsflüssigkeit verwendet wird, kann beispielsweise mindestens eine Verbindung aus der Gruppe von 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Toluol-2,4-diisocyanat, Polymethylenpolyphenyldiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und Polyarylpolyisocyanat (kommerziell erhältlich unter der Marke PAPI) umfassen. Die Isocyanatverbindung kann in einem organischen Lösungsmittel wie Toluol oder Methylethylketon gemischt sein. Es ist ebenfalls möglich, ein geblocktes Polyisocyanat zu verwenden, ausgebildet durch Blockieren der Isocyanatgruppen eines Polyisocyanats durch Reaktion der oben beschriebenen Isocyantverbindung mit Blockierungsmitteln wie Phenolen, tertiären Alkoholen und sekundären Alkoholen.
Die zweite Kautschukschicht 45 funktioniert als eine Oberflächenschicht, um den Reibungskoeffizienten zu vermindern. Diese Schicht 45 ist vermischt mit Fluor-Harz-Pulver 40 oder einem anderen Schmiermittel als Fluor-Harz-Pulver 40. Die zweite Kautschukschicht 45 kann, ähnlich der ersten Kautschukschicht 44, durch Auflösen einer Kautschukmischung, von derselben Sorte wie die, die für den Riemenhauptkörper genutzt wurde, in einem Lösungsmittel wie Methylethylketon (MEK) oder Toluol mit Zugabe eines anderen Fluor-Harz-Pulvers oder eines Schmiermittels als das Fluor-Harz-Pulver 40, ausgebildet werden, um eine Verarbeitungsflüssigkeit auszubilden. Die Verarbeitungsflüssigkeit wird aufgebracht und dann durch Trocknen verfestigt. Das Schmiermittel kann eine oder mehrere Verbindungen aus der Gruppe von schichtförmig-strukturiertem Graphit, Molybdänsulfid, Glasperlen, keramischem Pulver, spheroidalem Phenol-Harz-Pulver, ebenso wie geschnittene Fäden oder aus Aramid-, Polyamid-, Polyester- oder Polybenzoxazol-Fasern hergestelltes Pulver umfassen. Graphit ist besonders kompatibel mit dem Kautschukbestandteil und ist effektiv als beständiges Schmiermittel.
Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich des Materials der Kautschukmischung, welche für Ausbildung der Riemenkörper 12, 48 verwendet wird, daher wird die Kautschukmischung in Abhängigkeit von der Arbeitsumgebung und den Funktionsanforderungen gewählt. Für Zahnriemen, die bei Automobilmotoren und anderen Arten von Motoren verwendet werden, sind H-NBR, CR und CSM, die eine gute Hitze- und Ölresistenz aufweisen, erwünscht. Für Zahnriemen, die in generellen industriellen Maschinen genutzt werden, kann jede Verbindung aus der Gruppe von NBR, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM), Ethylen-Propylen-Copolymer (EPR), SBR, Isoprenkautschuk (IR), natürlicher Kautschuk (NR), Fluorkautschuk und Silikonkautschuk verwendet werden zusätzlich zu H-NBR, CR und CSM.
Für Treibriemen (einschließlich V-förmig gerippter Riemen), die in generellen industriellen Maschinen und Automobilen verwendet werden, sind Kautschukmischungen wie CR, H-NBR, CSM, NR und SBR bevorzugt. Bei Treibriemen wird eine Gewebsschicht auf die hintere Fläche appliziert. Die Gewebsschicht wird durch die Verwendung einer RFL-Imprägnierungs-Beschichtungs-Behandlung wie im vorangegangenen Text beschrieben, und weiter durch Behandlung der Fläche mit einem Kautschukbindemittel (cement) oder Abstreifen oder Beschichten einer Fläche durch Behandlung mit Kautschuk mit einer Kalanderrolle hergestellt. Die Gewebsschicht auf der hinteren Seite des Riemens zielt darauf, die Lebensdauer durch Steigerung der Haltbarkeitseigenschaften zu verlängern, wenn die hintere Fläche des Riemens mit einer antreibenden Rolle, einer angetriebenen Rolle oder einer Leitrolle in Berührung kommt. Weiterhin zielt die Schicht darauf hin, das Geräusch, resultierend aus der Berührung zwischen der hinteren Riemenfläche und einer mitwirkenden Rolle, zu reduzieren.
Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich der Zusammensetzung der lasttragenden Schnüre 22, 60. Glas- oder Aramid-lasttragende Schnüre können verwendet werden. Weiterhin können gedrehte Schüre wie solche, die aus mindestens einer der Verbindungen aus der Gruppe von Polybenzoxazol, Polyparaphenylennaphthalat, Polyester, Acryl, Kohlenstoff und Stahl bestehen, verwendet werden. Glasschnüre können entweder E Glas oder S Glas (hochfestes Glas) sein. Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich des Durchmessers der Fillamente, der Anzahl der gebün delten Fillamente oder der Anzahl der Stränge. Weiterhin gibt es keine besondere Beschränkung beim adhäsiven Behandlungsmittel, der Bemessung des Materials, das als Schutzmaterial für Glasfillamente nach dem Durchbiegen verwendet wird, der RFL oder dem Beschichtungsmittel.
Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich der Aramidschnüre hinsichtlich der Verschiedenheit der molekularen Struktur des Materials, der Beschaffenheit der Schnüre, des Durchmessers der Fillamente oder der Zusammensetzung des Adhäsionsbehandlungsmittels. Gleichermaßen können die gedrehten Schnüre andere Konstruktionen und Zusammensetzung aufweisen.
Bei der oben beschriebenen Struktur kann eine wesentliche Menge des Fluor-Harz-Pulvers 40 im Fasermaterial durch Einbringen des Kautschukbestandteils 36, des harzadhäsiven Bestandteils 38 und des ungebundenen Fluor-Harz-Pulvers auf und zwischen den Flächen 41, 42 sowohl als Zahnbdeckung und Bedeckung der hinteren Fläche dispergiert sein, wie es für die Riemen 10, 46 gezeigt ist.
Der harzadhäsive Bestandteil 38 tendiert zu einer Verbesserung der Adhäsion an den Riemenkörper oder Ähnlichem und hält das Fluor-Harz-Pulver 40, welches nicht an den Kautschukbestandteil 36 und den harzadhäsiven Bestandteil 38 gebunden ist, fest. Entsprechend ist es nicht notwendig, dass der Kautschukbestandteil 36, imprägniert und aufgetragen auf das Fasermaterial, derselbe wie der für den Riemenkörper 12, 48 sein muss, und daher kann der Kautschuk in Abhängigkeit von der Arbeitsumgebung und den gewünschten Riemenqualitäten gewählt werden.
Das ungebundene Fluor-Harz-Pulver kann zwischen den Flächen 41, 42 der Faser/Gewebsschichten 24, 56 migrieren, sodass substantielle Mengen des Fluor-Harz-Pulvers exponiert bleiben, um den Reibungskoeffizienten zwischen den Faser/Gewebsschichten 24, 56 und einer mitwirkenden Fläche, wie auf einer Rolle, für eine beträchtliche Lebensdauer zu verringern.
Die Erfindung kann spezieller durch Beispiele erklärt werden. Diese Beispiele sind nicht limitierend.
Fasermaterialien wurden mit einer Zusammensetzung wie unten in Tabelle 1 gezeigt, hergestellt.
Tabelle 1

Urethangarn: schrumpffähiges Garn, hergestellt durch dreimaliges Strecken eines elastischen Urethangarns von 140d und Verdrehen mit anderen Rohmaterialfäden.
TECHNORA: PARA-typ Aramidfaser, gefertigt von Taijin Co., Ltd. PBO: Polybenzoxazolfaser

Kautschukmischungen, wie sie unten in Tabelle 2 gezeigt werden, wurden geknetet.
Tabelle 2
RFL-Flüssigkeiten, wie in Tabelle 3 unten gezeigt, wurden zubereitet.
Kautschukbindemittel-Lösungen, wie unten in Tabelle 4, wurden hergestellt.
Beispiel A
Fasermaterialien, wie in Tabelle 1 gezeigt, wurden in eine RFL-Verarbeitungsflüssigkeit, die ein Fluor-Harz-Pulver enthält, getaucht, bei 120°C getrocknet, und danach für 2 Minuten auf 180°C erhitzt. Nach der RFL-Behandlung wurden die Fasermaterialien in eine Verarbeitungsflüssigkeit, hergestellt durch Auflösen der in Tabelle 2 gezeigten Kautschukmischungen in MEK oder Toluol, getaucht. Polyarylisocyanat (handelsüblich unter der Marke PAPI verkauft) wurde zu den aufgelösten Kautschukmischungen als Isocyanatverbindung zur Ausbildung einer ersten Kautschukschicht zugegeben. Bei Verwendung der Verarbeitungsflüssigkeits-Mischung in Tabelle 4 wurden 20 Gewichtsanteile eines Anti-Alterungs-Mittels, NOCRACK NBC zu 100 Gewichtsanteilen der Kautschukmischungen in Tabelle 2 zugegeben, um die Verarbeitungsflüssigkeiten herzustellen. Die Kautschukmischung und das NOCRACK NBC waren in ungefähr 15%, basierend auf der vermischten Flüssigkeit in MEK oder Toluol vorhanden, um eine Verarbeitungsflüssigkeit auszubilden, zu welcher ein Fluor-Harz-Pulver, Graphit oder Molybdändisulfid zugegeben und vermischt wurde, um eine Verarbeitungsflüssigkeit herzustellen. Fasermaterial mit der darauf ausgebildeten ersten Kautschukschicht wurde in die Verarbeitungsflüssigkeit eingetaucht und getrocknet, um eine zweite Kautschukschicht zur Komplettierung einer Faser/Gewebsschicht zur Bedeckung des Riemenkörpers auszubilden.
Die Faser/Gewebsschicht wurde um eine Riemen-Fertigungs-Form (belt maufacturing mold) gewickelt. SZ-verdrillte-lasttragende Schnüre (twisted pair load carrying cord), behandelt mit RFL und Isocyanat in Tabelle 5, unten, (Glasfaser: 1,2 mm Durchmesser) wurden spiralförmig unter einer vorher festgelegten Spannung in einem vorher festgelegten Abstand (pitch) (1,4 mm) um die Faser/Gewebsschicht gewickelt. Kautschukbögen, jeder mit einer Dicke von 2.5 mm, hergestellt aus der Mischung, gezeigt in Tabelle 2, wurden dann um die Faser/Gewebsschicht und die lasttragende Schnur zur Ausbildung einer Riemen-Hülsen-Baugruppe (belt sleeve subassembly) geschlungen.
Tabelle 5
Die Riemen-Hülsen-Baugruppe wurde in ein Vulkanisierungsgefäß platziert, worin dann unter Verwendung einer konventionellen Press-Methode Zähne geformt wurden. Die Hülsen-Baugruppe wurde dann bei 160°C für 30 min unter Druck vulkanisiert. Die hintere Fläche des Riemens wurde auf eine vorbestimmte Dicke geglättet (polished) und danach wurde die Hülsen-Baugruppe auf eine vorbestimmte Breite geschnitten, um so die fertigen Zahnriemen auszubilden.
Die resultierenden Riemen wiesen eine Breite von 15 mm und 105 Y-förmige Riemenzähne (8.0 mm Abstand(pitch) auf. Diese Riemenkonstruktion wurde als 105Y15 gekennzeichnet.
Dauer-Lauf-Tests wurden unter hoher Belastung, hoher Spannung und in einer Hochtemperaturumgebung unter Verwendung eines Lauftest-Gerätes, wie bei 70 in 4 gezeigt, durchgeführt. Das Test-Gerät 70 bestand aus einer Antriebsrolle 72 mit 19 Zähnen und angetriebenen Rollen 74, 76 mit jeweils 38 Zähnen. Die antreibende Rolle 72 wurde mit 7200 rpm unter einer Last von 7.5 kW unter einer Anfangsspannung von 350 N und bei einer atmosphärischen Temperatur von 130°C gedreht. Automatische Spanner 78, 80, welche gegen die Riemen B gepresst waren, wurden zwischen den Rollen 72, 74, 76 eingelegt.
Das Leben der individuellen Riemen und die Art des Versagens sind in den unteren Tabellen 6–8 zusammengefasst.
In den Beispielen 1–3 und dem Vergleichsbeispiel 1 wird sichtbar, dass die Lebensdauer unter Hochlast-Betrieb bei Verwendung von Nylon-Stoffen, die mit RFL-Verarbeitungsflüssigkeiten behandelt wurden, unter Verwendung von H-NBR-Latex und Zusatz des Fluor-Harz-Pulvers (kommerziell verkauft unter der Marke FLUON AD1), signifikant erweitert ist. In den Beispielen 1–3 ist der Effekt signifikant, wenn das Fluor-Harz-Pulver in 30 bis 200 Gewichtsanteilen pro 100 des Gewichts des Kautschukbestandteils im Fasermaterial zugesetzt wurde. In den Beispielen 1–5, dem Beispiel 16 und dem Vergleichsbeispiel 1 ist der Effekt größer, wenn die Korngröße des Fluor-Harz-Pulvers, welches zu der RFL-Verarbeitungsflüssigkeit zugesetzt wurde, reduziert ist. Bei der Korngröße von 350 μm, wie in Beispiel 16, ist die Dispersion des Pulvers in der RFL-Verarbeitungsflüssigkeit ungenügend und der Effekt ist im Vergleich mit den Beispielen 1–5, bei denen kleinere Korngrößen verwendet wurden, reduziert. Der Effekt kann im Vergleich zu dem von Vergleichsbeispiel 1 ohne Zusatz des Fluor-Harz-Pulvers um einige Grade verbessert sein. In Beispiel 9 und Beispiel 15 wurde die Konzentration der RFL-Verarbeitungsflüssigkeiten, enthaltend das Fluor-Harz-Pulver, auf 6% bzw. 4% erniedrigt, um die erhaltene Auftragungsmenge zu kontrollieren, durch Vergleich des Gewichts der Faser/Gewebsschicht vor und nach Imprägnierungs-Beschichtung, Trocknung und Hitzebehandlung. Da ein signifikanter Effekt bei 6% Auftragung realisiert ist, der Effekt aber mit 4% Auftragung auf einem niedrigeren Level bleibt, ist der Zusatz von mindestens 5% bevorzugt.
In den Beispielen 6–8 wurde der Kautschukbestandteil in der RFL-Verarbeitungsflüssigkeit geändert. Der Effekt ist erkennbar für jedes der Kautschukbestandteile VP, CR und CSM für das Zahngewebe. In den Beispielen 10–13 wurde der Effekt bestätigt für die Fluor-Harz-Pulver enthaltende Zahn Faser/Gewebsschicht, auf welche zusätzlich eine Kautschukbindemittel-Behandlung durch Zusatz des Fluor-Harz-Pulvers und eines anderen Schmiermittels als das Additiv in dem Kautschukbindemittel der H-NBR-Mischung appliziert wurde. Die Beispiele mit Fluor-Harz-Pulver, Molybdändisulfid, Graphit und Aramidfaserpulver als das Additiv zu dem Kautschukbindemittel, wiesen eine weiter erhöhte Riemen-Lebensdauer auf. In den Beispielen 14–16 und den Vergleichsbei spielen 2–4 zeigte sich der Effekt für jeden Stoff aus der Gruppe von Aramid, Polyester und PBO, wenn die Zusammensetzung der Zahn-Faser/Gewebsschicht mit der RFL-Verarbeitungsflüssigkeit, das Fluor-Harz-Pulver imprägniert und aufgebracht enthielt. Weiterhin ist der Effekt erkennbar für jede Kautschukmischungen aus der Gruppe von CR, CSM und EPT als Kautschukbestandteile im Kautschuk des Riemenkörpers. Bezüglich der lasttragenden Schnüre wird der Effekt ebenfalls durch Verwendung von lasttragenden Schnüren, bestehend aus Aramid oder PBO zusätzlich zu Glas, erhalten.
Die vorangegangene Offenbarung von spezifischen Ausführungsformen ist als Veranschaulichung für das breite Konzept, das von der Erfindung umfasst wird, gedacht.

Claims

Treibriemen, umfassend: einen Kautschuk enthaltenden Körper, der eine exponierte äußere Fläche aufweist; eine Faserschicht auf mindestens einem Teil der exponierten äußeren Fläche des Körpers; und eine Mischung, die einen harzadhäsiven Bestandteil, einen Kautschukbestandteil, und ein Schmiermittel, welches ein Fluor-Harz-Pulver enthält, das auf die Faserschicht aufgebracht wird, umfasst.
Treibriemen nach Anspruch 1, wobei die Faserschicht eine erste Fläche, die exponiert ist, und eine zweite Fläche, die auf den Körper aufgebracht wird, aufweist, und die Mischung so aufgebracht wird, dass mindestens das Fluor-Harz-Pulver auf den ersten und zweiten Flächen und zwischen Fasern in der Faserschicht zwischen den ersten und zweiten Flächen vorhanden ist.
Treibriemen nach Anspruch 2, wobei Fasern in der Faserschicht zwischen den ersten und zweiten Flächen von der Mischung umgeben sind.
Treibriemen nach Anspruch 1, wobei der Treibriemen einen Keilriemen (V-belt) umfasst.
Treibriemen nach Anspruch 1, wobei der Treibriemen einen Zahnriemen umfasst.
Treibriemen nach Anspruch 2, wobei mindestens einer der Bestandteile Harzadhäsiv und Kautschuk durch Trocknen einer Resorcin-Formalin-Kautschuk-Latex-Verarbeitungsflüssigkeit gebildet wird.
Treibriemen nach Anspruch 2, wobei das Fluor-Harz-Pulver in einer Menge von 30 bis 200 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteilen des Kautschukbestandteils vorhanden ist, das Fluor-Harz-Pulver Körner einer mittleren Größe von nicht mehr als 100 μm umfasst, und die Mischung in einer Menge von 5% bis 40% des Gewichts der Faser in der Faserschicht vorhanden ist.
Treibriemen nach Anspruch 2, wobei das Fluor-Harz-Pulver weder an den harzadhäsiven Bestandteil noch an den Kautschukbestandteil gebunden ist.
Treibriemen nach Anspruch 2, wobei der Treibriemen eine erste Kautschukschicht auf der Faserschicht umfasst, wobei jene erste Kautschukschicht ein eine Isocyanatverbindung umfassendes Kautschukgemisch umfasst.
Treibriemen nach Anspruch 9, wobei der Treibriemen eine zweite Kautschukschicht auf der ersten Kautschukschicht umfasst, wobei die zweite Kautschukschicht mindestens eines der Mittel a) Fluor-Harz-Pulver und b) ein anderes als Fluor-Harz-Pulver zweites Schmiermittel umfasst.
Treibriemen nach Anspruch 10, wobei das zweite Schmiermittel Graphit umfasst.
Treibriemen nach Anspruch 9, wobei der Kautschuk in der ersten Kautschukschicht der gleiche ist wie der Kautschuk im Körper.
Treibriemen nach Anspruch 10, wobei der Kautschuk in der zweiten Kautschukschicht der gleiche ist wie der Kautschuk im Körper.
Treibriemen nach Anspruch 5, wobei der Körper einen hinteren Teil, in den mindestens eine lasttragende Schnur eingebettet ist, eine hintere Fläche, und eine innere Fläche, die der hinteren Fläche gegenüberliegt, und wobei die Faserschicht die Zähne der inneren Fläche bedeckt, umfasst.
Treibriemen nach Anspruch 2, wobei die Faserschicht mindestens eines der Materialien a) Vliesstoff, b) Maschenware, und c) Gewebe, hergestellt aus gewobenen Fäden, die aus Fasern hergestellt sind, umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens, umfassend die Schritte: Ausbilden eines Körpers, der Kautschuk enthält und eine exponierte äußere Fläche aufweist; Ausbilden einer Faserschicht mit ersten und zweiten gegenüberliegenden Flächen auf mindestens einem Teil der exponierten äußeren Fläche des Körpers; Imprägnieren der Faserschicht mit einer ersten Verarbeitungsflüssigkeit, die Resorcin-Formalin-Kautschuk-Latex und ein pulverförmiges Fluor-Harz-Pulver umfassendes Schmiermittel aufweist; Trocknen der ersten Verarbeitungsflüssigkeit; Imprägnieren der Faserschicht mit einer zweiten Verarbeitungsflüssigkeit, die ein Kautschukbindemittel (cement) umfasst; Trocknen der zweiten Verarbeitungsflüssigkeit; und Vulkanisieren des Körpers und der Faserschicht.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens nach Anspruch 16, das in einem weiteren Schritt das Dispergieren des Schmiermittels auf den ersten und zweiten gegenüberliegenden Flächen und zwischen den ersten und zweiten gegenüberliegenden Flächen umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens nach Anspruch 16, das ferner einen Schritt umfasst, in dem eine Faserschicht auf dem Körper vor dem Schritt des Vulkanisierens aufgebracht wird.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens nach Anspruch 16, wobei der Treibriemen einen gezahnten Riemen umfasst, der Körper ein hinteres Teil, in dem mindestens eine lasttragende Schnur eingebettet ist, eine hintere Fläche und eine innere Fläche, die der hinteren Fläche gegenüberliegt, umfasst, und die Faserschicht die Zähne auf der inneren Fläche bedeckt.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens nach Anspruch 16, wobei das Kautschukbindemittel mindestens eine der Verbindungen Isocyanatverbindung und Epoxyverbindung umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens nach Anspruch 16, wobei das Fluor-Harz-Pulver in einer Menge von 30 bis 200 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteilen von Kautschuklatex in fester Form im Resorcin-Formalin-Kautschuk-Latex vorhanden ist, das Fluor-Harz-Pulver granulare Form aufweist, und die durchschnittliche Körnergröße nicht größer als 100 μm ist.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens nach Anspruch 21, wobei das Fluor-Harz-Pulver in der Form einer wässrigen Dispersion vorliegt.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens nach Anspruch 16, wobei das Fluor-Harz-Pulver mindestens eine der Substanzen Polytetrafluorethylen, Polytrifluorethylen, Tetrafluorethylenhexafluorpropylen-Copolymer, Tetrafluorethylenperfluoralkoxyethylen-Copolymer und Tetrafluorethylen-ethylen-Copolymer umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens nach Anspruch 16, das ferner die Schritte des Imprägnierens der Faserschicht mit einer dritten Verarbeitungsflüssigkeit, die ein Kautschukbindemittel umfasst, das ein Fluor-Harz-Pulver und ein pulverförmiges von dem Fluor-Harz-Pulver verschiedenes Schmiermittel umfasst, und des Trocknens der dritten Verarbeitungsflüssigkeit umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens nach Anspruch 24, wobei das pulverförmige Schmiermittel mindestens eine der Substanzen Graphit, Molybdänsulfid, Glasperlen (glass beads), Keramik pulver, kugelförmige Phenolharze, geschnittene Fäden, Aramidpulver, Polyamid, Polyester, Polybenzoxazol und Paraphenylen-Naphthalat umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens nach Anspruch 16, das ferner einen Schritt umfasst, in dem das Umgeben der Fasern in der Faserschicht zwischen den ersten und zweiten gegenüberliegenden Flächen mit dem Schmiermittel verursacht wird.
Verfahren zur Herstellung eines Treibriemens nach Anspruch 16, wobei die Faserschicht mindestens eines der Materialien a) Vliesstoff, b) Maschenware, und c) Gewebe, hergestellt aus gewobenen Fäden, die aus Fasern hergestellt sind, umfasst.