DE60037000T2

DE60037000T2 - Keilriemen

Info

Publication number: DE60037000T2
Application number: DE60037000T
Authority: DE
Inventors: Jay Ahren Lincoln Rosenboom; Paul Norman Lincoln Brinkman
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: VEYANCE TECHNOLOGIES, INC., FAIRLAWN, OHIO, US
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2020-12-05
Also published as: CA2319739C; BR0005820B1; JP4638594B2; JP2001173728A; EP1108750B1; BR0005820A; US6464607B1; CA2319739A1; EP1108750A1; DE60037000D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Rezente Entwicklungen in der Kraftfahrzeugindustrie haben zu höherer Motorausgangsleistung in einem kompakteren Motorraum geführt. Folglich wurde es erforderlich, dass Kraftübertragungsriemen an diesen Motoren unter höheren Lasten, mit hohen Spannungen und bei hohen Temperaturen arbeiten. Dieser Einsatzbereich verlangt einen qualitativ hochwertigen Riemen, der in der Lage ist, diesen schroffen Bedingungen zu widerstehen, zusammen mit einer Verbrauchernachfrage an langlebigeren Riemen. Es besteht daher eine Notwendigkeit an neuen und verbesserten Riemen, um der Nachfrage in der Industrie entgegenzukommen.
EP-A-0 964 030 , am Prioritätsdatum dieser Anmeldung veröffentlicht, beschreibt einen Kraftübertragungsriemen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Elastomerzusammensetzung dieses Riemens umfasst EPDM, Zinkmethacrylat und polybutadien-gepfropftes Maleinsäureanhydrid.
US-A-5,382,198 offenbart einen Kraftübertragungsriemen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
US-A-5,776,264 offenbart aushärtbare Elastomere, die mit Metallsalzen ethylenisch ungesättigter Carboxylsäure vernetzt sind. Es beschreibt auch Vergleichsbeispiele unter Verwendung maleinsäureveresterten flüssigen Polybutadiens anstelle der Verwendung eines Metallsalzes einer Carboxylsäure.
US-A-4,956,036 offenbart einen Kraftübertragungsriemen mit einem Pufferabschnitt, einem Lastaufnahmeabschnitt und einem Spannabschnitt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftübertragungsriemen mit einer Kautschukzusammensetzung, welche eine Mischung aus einem Ethylen-Alphaolefinelastomer und einem Polybutadienaddukt von Maleinsäureanhydrid enthält, wie in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die begleitende Figur zeigt Ausführungsformen dieser Erfindung, worin
1 eine bruchstückhafte Perspektivansicht ist, die eine Ausführung eines Endlos-Kraftübertragungsriemens dieser Erfindung illustriert.
2 ist eine bruchstückhafte Perspektivansicht, die eine Ausführung eines Endlos-Kraftübertragungsriemens dieser Erfindung illustriert.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Offenbart wird ein Kraftübertragungsriemen, umfassend

(1) einen Spannabschnitt;
(2) einen Pufferabschnitt; und
(3) einen zwischen besagtem Spannabschnitt und Pufferabschnitt angeordneten Lastaufnahmeabschnitt gemäß Anspruch 1.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Kraftübertragungsriemen. Der Kraftübertragungsriemen der vorliegenden Erfindung kann in Übereinstimmung mit den drei herkömmlichen Gestaltungstypen von Kraftübertragungriemen ausgeführt sein. In der ersten Gestaltung ist der Pufferabschnitt ein gewebekaschierter, mit gemahlenen Kurzfasern verstärkter Pufferabschnitt oder ein Pufferabschnitt aus formwerkzeuggeformtem Gummi mit kurzfaserbeflocktem kaschiertem Pufferabschnitt. In der zweiten Gestaltung weist der Pufferabschnitt einen beschnittenen Rand oder mantellosen Geweberiemen auf, der Lagen kautschukbeschichteten Gewebes oder Lagen faserverstärkter Kautschukmasse als Basismaterial aufweist. Die dritte Gestaltung ist ein textilumhüllter Riemen, der mit einer oder mehreren Umhüllungen aus Textilgewebe eingeschlagen ist.
Es wird nun auf 1 der Zeichnung Bezug genommen, welche eine Endlos-Kraftübertragungsriemenstruktur oder einen Riemen dieser Erfindung veranschaulicht, die bzw. der generell mit der Referenzziffer 20 bezeichnet ist. Der Riemen 20 ist insbesondere zur Verwendung in zugehörigen Antriebsscheiben in Übereinstimmung mit in der Technik bekannten Verfahrensweisen angepasst. Der Riemen ist insbesondere geeignet für die Verwendung in kurzen Mittenantriebsanwendungen, Trainingsausrüstung, Automobilantrieben, Landwirtschaftsmaschinen, sogenannten Drehmomentsensorantrieben, Anwendung, wo dem Riemen Stoßbelastungen von variierender Riemenspannung auferlegt werden, Anwendungen, wo der Riemen auf variablen Geschwindigkeiten betrieben wird, Anwendungen, wo der Riemen federgespannt ist, um seine Spannung zu steuern, und dergleichen.
Der Riemen 20 umfasst einen Spannabschnitt 21, einen Pufferabschnitt 23 und einen zwischen dem Spannabschnitt 21 und dem Pufferabschnitt 23 angeordneten Lastaufnahmeabschnitt 25. Der Riemen 20 kann gegebenenfalls eine an einer Antriebsfläche 28 angeheftete Innenlage oder Innen-Gewebelage 27 und drei Rippen 29 oder Keile, die gewebebeschichtet sind, aufweisen. Der Riemen 20 von 1 weist eine Gewebe-Rückschicht 30 auf. Die Gewebe-Rückschicht 30 kann bidirektionales, Vlies-, gewebtes oder gewirktes Gewebe sein. Die Gewebe-Rückschicht 30 kann friktioniert, getaucht, aufgestrichen, beschichtet oder laminiert sein.
In Übereinstimmung mit dem Riemen von 1 kann die Gewebekaschierlage 27 aus einem bidirektionalen, Vlies-, gewebten oder gewirkten Gewebe hergestellt sein. Die bevorzugte Gewebelage 27 ist eine Vlieslage.
Die Gewebe zur Anwendung an der Kaschierlage 27 können aus herkömmlichen Materialien einschließlich Nylon (wie etwa Nylon 4,6, Nylon 6,6 und Nylon 6), Polyester/Rayon, Baumwolle, Baumwolle/Rayon, Polyester, Baumwolle/Polyester, Nylon/Polyester, Baumwolle/Nylon, Lycra^TM (segmentiertes Polyurethan), Aramid, Rayon und dergleichen hergestellt sein. Vorzugsweise ist das Gewebe aus Polyester/Rayon hergestellt.
Der Lastaufnahmeabschnitt 25 weist Lastaufnahmemittel in Form von Lastaufnahmekorden 31 oder -filamenten auf, die auf geeignete Weise, in Übereinstimmung mit in der Technik geläufigen Verfahrensweisen, in einen elastomeren Puffer oder Matrix 33 eingebettet sind. Die Korde 31 oder Filamente können aus jedem in der Technik bekannten und angewandten geeigneten Material hergestellt sein. Repräsentative Beispiele solcher Materialien umfassen Aramide, Glasfaser, Nylon, Polyester, Baumwolle, Stahl, Kohlenstoff-Faser und Polybenzoxazol.
Die Antriebsfläche 28 des Riemens 20 von 1 ist mit mehreren Keilen versehen. In Übereinstimmung mit anderen Ausführungsformen wird hierin erwogen, dass die Riemen der vorliegenden Erfindung auch diejenigen Riemen umfassen, bei denen die Antriebsfläche des Riemens flach, mit einem einzigen Keil versehen und synchron sein kann. Repräsentative Beispiele von Synchronriemen umfassen Riemen mit trapezförmigen oder krummlinigen Zähnen. Die Zahngestaltung kann eine schraubenförmig versetzte Zahngestaltung aufweisen, wie etwa in US-A-5,209,705 und 5,421,789 gezeigt.
Der Riemen 20 von 1 weist eine Antriebsfläche 28 auf. Hierin wird jedoch erwogen, dass der Riemen zwei Antriebsflächen (nicht dargestellt) aufweisen kann, wie etwa bei einem doppelseitigen Riemen. In einem solchen Fall können eine oder beide Antriebsflächen mit Gewebe versehen sein, wie hierin beschrieben. Vorzugsweise weist der Riemen 20 eine Antriebsfläche auf.
Die Elastomerzusammensetzungen zur Verwendung in dem Spannabschnitt 21 und Pufferabschnitt 23 sind unterschiedlich. Der Spannabschnitt 21, der Lastaufnahmeabschnitt 25 und der Pufferabschnitt 23 umfassen jeder eine Elastomerzusammensetzung.
Die Elastomerzusammensetzung zur Verwendung im Spannabschnitt 21 oder Pufferabschnitt 23 enthält 100 Teile eines Elastomers, wovon 50 bis 100 Gewichtsteile ein Ethylen-Alphaolefinelastomer sind. Bevorzugt sind 60 bis 100 Gewichtsteile ein Ethylen-Alphaolefinelastomer. Das Ethylen-Alphaolefinelastomer beinhaltet Copolymere, zusammengesetzt aus Ethylen- und Propyleneinheiten (EPM), Ethylen- und Butyleinheiten, Ethylen- und Pentyleinheiten oder Ethylen- und Octyleinheiten (EOM) und Terpolymere, zusammengesetzt aus Ethylen- und Propyleneinheiten und einer ungesättigten Komponente (EPDM), sowie Mischungen davon. Als die ungesättigte Komponente von EPDM kann jedes geeignete nicht-konjugierte Dien verwendet werden, einschließlich beispielsweise 1,4-Hexadien, Dicyclopentadien oder Ethylidennorbornen (ENB). Das in der vorliegenden Erfindung bevorzugte Ethylen-Alphaolefinelastomer enthält 35 Gewichtsprozent bis 80 Gewichtsprozent der Ethyleneinheit, 65 Gewichtsprozent bis 25 Gewichtsprozent der Propylen- oder Octyleinheit und 0 bis 10 Gewichtsprozent der ungesättigten Komponente. In einer bevorzugteren Ausführungsform enthält das Ethylen-Alphaolefinelastomer 50 Prozent bis 70 Gewichtsprozent der Ethyleneinheit, und in einer höchstbevorzugten Ausführungsform enthält das Ethylen-Alphaolefinelastomer 55 Prozent bis 65 Prozent der Ethyleneinheit. Das höchstbevorzugte Ethylen-Alphaolefinelastomer ist EPDM.
Der restliche Kautschuk, 0 bis 50 Gewichtsteile, der Elastomerzusammensetzung ist aus der aus Silikonkautschuk, Polychloropren, Epichlorhydrin, Acrylnitrilkautschuk, hydriertem Acrylnitrilkautschuk, Zinksalzen ungesättigten carboxylsäureester-gepfropften hydrierten Nitrilbutadienelastomers, Naturkautschuk, synthetischem Polyisopren, Styrol-Butadien-Kautschuk, 1,4-Trans-Polybutadien, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Methacrylat-Copolymeren und -terpolymeren, chloriertem Polyethylen, chlorsulfoniertem Polyethylen, alkyliertem chlorsulfoniertem Polyethylen, Trans-Polyoctenamer, Polyacrylkautschuk und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt. Vorzugsweise sind 0 bis 40 Gewichtsteile der gesamten 100 Gewichtsteile Elastomer einer oder mehrere der oben aufgeführten Kautschuke. Vorzugsweise ist der Kautschuk Ethylenvinylacetat.
Die Elastomerzusammensetzung des Pufferabschnitts oder des Lastaufnahmeabschnitts enthält 1 bis 30 ThK eines Polybutadienaddukts von Maleinsäureanhydrat. Vorzugsweise sind 5 bis 15 ThK vorhanden. Das Polybutadien kann ein statistisches Polybutadienpolymer sein, das sowohl 1,4- als auch 1,2-Butadieneinheiten enthält. Die Menge von 1,2-Vinylbindungen kann sich auf 15 bis 90 Gewichtsprozent 1,2-Vinylbindungen belaufen. Vorzugsweise sind 20 bis 70 Gewichtsprozent 1,2-Vinylbindungen vorhanden. Bevorzugte Addukte sind die von Ricon Resins Inc. aus Grand Junction, Colorado/USA, unter dem Markennamen Ricobond^TM vertriebenen Maleinsäureadduktharze. Spezifische Beispiele umfassen Ricobond 1731 (Molmasse Mn von etwa 6400 und eine Viskosität von etwa 500 Poise bei 45°C), Ricobond 203 (Molmasse Mn von etwa 7500 und eine Viskosität von etwa 100 Poise bei 45°C) und Ricobond 1756 (Molmasse Mn von etwa 3000 und eine Viskosität von etwa 1400 Poise bei 55°C).
In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform wird die ein Gemisch von Ethylen-Alphaolefinelastomer und einem Polybutadienaddukt von Maleinsäureanhydrid enthaltende Kautschukzusammensetzung im Pufferabschnitt des Riemens verwendet.
Herkömmliche Carbon Blacks können ebenfalls in der Zusammensetzung vorhanden sein. Solche Carbon Blacks werden in sich auf 5 bis 250 ThK belaufenden herkömmlichen Mengen verwendet. Vorzugsweise werden die Carbon Blacks in einer sich auf 20 bis 100 ThK belaufenden Menge verwendet. Repräsentative Beispiele für Carbon Blacks, die verwendet werden können, umfassen die unter ihren ASTM-Bezeichnungen N110, N121, N242, N293, N299, S315, N326, N330, M332, N339, N343, N347, N351, N358, N375, N550, N582, N630, N624, N650, N660, N683, N754, N762, N907, N908, N990 und N991 bekannten.
Ein herkömmlicher Säureakzeptor kann in der Mischung von Ethylen-Alphaolefinelastomer und Polybutadienaddukt von Maleinsäureanhydrid vorhanden sein. Von Säureakzeptoren ist bekannt, dass sie die Hitzebeständigkeit des Kautschuks verbessern. Repräsentative Säureakzeptoren umfssen Pentaerythritol, Magnesiumoxid, Bleiglätte (PbO), Bleimennige (Pb304), Dythal (zweiwertiges Bleiphthalat), Trimal (dreiwertiges Bleimaleat), Epoxyharze, epoxidierte Öle, Calciumhydroxid (Ca(OH2)), Calciumaluminathexahydrat, Magnesiumhydratalat, eine Magnesiumoxid-Aluminiumoxid-Feststofflösung und Mischungen davon. Die Magnesiumoxid-Aluminiumoxid-Feststofflösung wird generell durch Mg0,7A0,3O1,15 dargestellt.
Repräsentativ für geeignete Magnesiumoxid-Aluminiumoxid-Feststofflösungen sind KW-2000 und KW-2100, beide kommerziell erhältlich von Kyowa Kagaku Kogyo Co., Ltd., und dergleichen. Falls verwendet, beläuft sich die Menge des genutzten Säureakzeptors auf 1 bis 50 ThK, bevorzugt 2 bis 20 ThK.
Den Fachleuten in der Technik ist leicht verständlich, dass die Kautschukzusammensetzung des Laufflächenkautschuks durch allgemein in der Kautschukverbindungstechnik bekannte Verfahren hergestellt würde, wie etwa Mischen der verschiedenen bestandteilbildenden Kautschuke mit verschiedenen üblicherweise verwendeten Additivmaterialien, wie beispielsweise Vulkanisationshilfsmitteln und Verarbeitungszusätzen, wie etwa Ölen, Harzen einschließlich klebrigmachender Harze, und Weichmachern, Füllstoffen, Pigmenten, Fettsäure, Wachsen, Antioxidantien und Ozonschutzmitteln. Die oben erwähnten Additive werden ausgewählt und üblicherweise in konventionellen Mengen verwendet. Typische Mengen klebrigmachender Harze, falls verwendet, umfassen 0,5 bis 10 ThK, üblicherweise 1 bis 5 ThK. Typische Mengen Verarbeitungshilfsmittel umfassen 1 bis 50 ThK. Solche Verarbeitungshilfsmittel können beispielsweise Polyethylenglykol, naphthenische und/oder paraffinische Prozessöle enthalten. Typische Mengen Antioxidantien umfassen 1 bis 5 ThK. Ein repräsentatives Antioxidans ist Trimethyldihydrochinolin. Typische Mengen Fettsäuren, wenn verwendet, die Stearinsäure beinhalten können, umfassen 0,5 bis 3 ThK. Typische Mengen Wachse umfassen 1 bis 5 ThK. Oft werden mikrokristalline und Carnauba-Wachse verwendet. Typische Mengen Weichmacher, falls verwendet, umfassen 1 bis 100 ThK. Repräsentative Beispiele solcher Weichmacher umfassen Dioctylsebacat, chlorierte Paraffine und dergleichen.
Verschiedene Nicht-Carbon-Black-Füllstoffe und/oder -Verstärkungsmittel können zugesetzt werden, um die Festigkeit und Integrität der Kautschukzusammensetzung zur Herstellung des Kraftübertragungsriemens der vorliegenden Erfindung zu erhöhen. Ein Beispiel für ein Verstärkungsmittel ist Silika. Silika kann in der vorliegenden Zusammensetzung in Mengen von 0 bis 80 Gewichtsteilen, und bevorzugt 10 bis 20 Gewichtsteilen, basiert auf 100 Teilen Kautschuk verwendet werden.
In der gesamten Elastomerzusammensetzung können auch Fasern oder Flockfasern verteilt sein. Dies ist insbesondere der Fall, wie in 2 gezeigt, wenn das Elastomer in dem Pufferabschnitt des Riemens verwendet wird. Die in der gesamten Elastomermischung zu verteilenden Fasern oder Flockfasern können jedes geeignete Material sein und sind bevorzugt nichtmetallische Fasern, wie etwa Baumwolle, oder aus einem geeigneten synthetischen Material, einschließlich Kevlar, Nylon, Polyester, PTFE, Glasfaser und dergleichen hergestellte Fasern. Jede Faser kann einen Durchmesser im Bereich von 0,001 Zoll bis 0,050 Zoll (0,025 mm bis 1,3 mm) und eine Länge im Bereich von 0,001 Zoll bis 0,5 Zoll (0,025 mm bis 12,5 mm) haben. Die Fasern können in einer sich auf 5 bis 50 ThK belaufenden Menge verwendet werden.
Zusätzlich zu dem Obigen können feste anorganische Schmiermittel in dem Gemisch von Ethylen-Alphaolefinelastomer und Polybutadienaddukt vorhanden sein. Repräsentative Beispiele solcher Schmiermittel beinhalten Molybdändisulfid, PTFE, Molybdändiselenid, Graphit, Antimontrioxid, Wolframdisulfid, Talk, Glimmer, Wolframdiselenid und Mischungen davon. Die Menge solcher fester anorganischer Schmierstoffe, falls verwendet, wird sich generell auf 1 bis 25 ThK belaufen.
Eine freie radikalische Vernetzungsreaktion wird zum Vulkanisieren der kautschukhaltigen Zusammensetzung in dem Riemen verwendet. Geläufige Klassen von Peroxiden, die verwendet werden können, umfassen Diacylperoxide, Peroxyester, Dialkylperoxide und Peroxyketale.
Spezifische Beispiele umfassen Dicumylperoxid, n-Butyl-4,4-di(t-butylperoxy)valerat, 1,1-di(t-Butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 1,1-di(t-Butylperoxy)cyclohexan, 1,1-di(t-amylperoxy)cyclohexan, Ethyl-3,3-di(t-butylperoxy)butyrat, Ethyl-3,3-di(t-amylperoxy)butyrat, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, t-Butylcumylperoxid, α,α'-bis(t-Butylperoxy)diisopropylbenzol, di-t-Butylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyn-3, t-Butylperbenzoat, 4-Methyl-4-t-butylperoxy-2-pentanon und Mischungen davon. Das bevorzugte Peroxid ist α,α'-bis(t-Butylperoxy)diisopropylbenzol. Typische Mengen von Peroxid belaufen sich auf 1 bis 12 ThK (auf Basis aktiver Peroxidteile). Bevorzugt beläuft sich die Peroxidmenge auf 2 bis 6 ThK.
Vernetzungs-Coagentien können der Zusammensetzung zugesetzt werden. Repräsentative Beispiele solcher Coagentien umfassen Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triallylphosphat, Triallyltrimellitat, Diallylidenpentaerithryt, Diallylterephthalat, Tetraallyloxyethan, Triallylcitrat, Acetyltriallyloxyethan, Acetyltriallylcitrat, di-, tri-, tetra- und pentafunktionelle Acrylate, di-, tri-, tetra- und pentafunktionelle Methacrylate, n,n'-m-Phenylendimaleimid, 1,2-cis-Polybutadien und Mischungen davon. Typische Mengen solcher Coagentien belaufen sich auf 1 bis 30 ThK. Bevorzugte Bereiche von Coagentien umfassen 2 bis 10 ThK.
Das Mischen der Kautschukzusammensetzung kann durch den Fachleuten in der Kautschukmischtechnik bekannte Verfahren vollzogen werden. Beispielsweise können die Inhaltsstoffe in einer Stufe gemischt werden, werden jedoch typischerweise in mindestens zwei Stufen gemischt, nämlich mindestens einer nicht-produktiven Stufe, gefolgt von einer produktiven Mischstufe. Die Endvulkanisationsmittel, einschließlich Vulkanisiermitteln, werden typischerweise in der letzten Stufe gemischt, die konventionell die "produktive" Mischstufe genannt wird, worin das Mischen typischerweise auf einer Temperatur, oder Höchsttemperatur, stattfindet, die niedriger ist als die Mischtemperatur(en) der vorangehenden nicht-produktive(n) Mischstufe(n).
Die Vulkanisation der Kautschukzusammensetzung zur Anwendung in dem Riemen wird generell bei herkömmlichen Temperaturen im Bereich von 160°C bis 190°C durchgeführt. Vorzugsweise wird die Vulkanisation auf Temperaturen im Bereich von 170°C bis 180°C durchgeführt.
Die Oberfläche des Gewebes 27, falls verwendet, an der Antriebsfläche kann mit einer Kurzfaserbeflockung 35 bedeckt sein, mittels eines Klebstoffs, um die Beflockung 35 direkt an das Gewebe 27 anzuheften. Die Kurzfaserbeflockung 35 zur Verwendung in dieser Erfindung ist durch einen Längenbereich von 0,12 mm bis 9,6 mm und ein Denier (Gramm pro 9000 Meter) von 0,5 bis 50 gekennzeichnet. Bevorzugt beläuft sich die Länge (in der längsten Richtung gemessen) auf 0,25 bis 6 mm und beläuft sich das Denier auf 0,8 bis 25. Die höchstbevorzugte Flockfaser hat eine Länge von 0,5 mm bis 3 mm und ein Denier von 1 bis 3. Die Kurzfaserbeflockung 35 ist gleichförmig direkt auf der Oberfläche der Antriebsfläche 28 des Kraftübertragungsriemens 20 verteilt. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die Flockfaser nicht in dem Elastomer des Kompressionsabschnitts 23 dispergiert, vielmehr ist die Flockfaser durch das Gewebe 27 von dem Elastomer in dem Kompressionsabschnitt 23 getrennt. Die Kurzfaserbeflockung 35 kann aus Baumwolle, Kohlenstoff-Faser, Rayon, Acryl, Teflon^TM (Polytetrafluorethylen), Nylon, Polyester, aromatischem Polyamid (Aramid), Glasfaser und Mischungen davon gewonnen sein. Die Flockfaser 35 kann mittels den Fachleuten in der Technik bekannter Mittel produziert werden, wie etwa Verringern der Länge einer Masse bereits kurzer Fasern durch Schneiden oder Mahlen. Die gemahlenen Fasern werden dann durch Sieben sortiert, um überlange Fasern zu beseitigen.
Es gibt viele Typen von Klebstoffen auf Wasser- und Lösungsmittelbasis, die zum Anheften der Flockfaser an der Oberfläche des Gewebes verwendet werden können. Der jeweilige Klebstoff, der verwendet werden kann, kann variieren. Ein herkömmlicher Klebstoff, der verwendet werden kann, ist in der Technik als ein RFL(Resorcinol-Formaldehyd-Latex)-Klebstoff bekannt. Die RFL-Klebstoffe umfassen einen Polymerlatex, der auf Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Acrylnitril-Butadienkautschuk (NBR), hydriertem Acrylnitril-Butadienkautschuk (HNBR) und Vinylpyridin basiert sein kann. Ein optioneller Bestandteil des RFLs ist eine Isocyanatverbindung. Zusätzliche Beispiele für herkömmliche Klebstoffe sind die von BF Goodrich vertriebenen Harzemulsionen, die Polyvinylacetat, Polyacryl, Polyvinylchlorid und Polyurethan umfassen. (Organische) Zementlösungen von Polymeren können ebenfalls als Klebstoff verwendet werden. Repräsentative Polymere umfassen Naturkautschuk, Polychloropren, Acrylnitril-Butadien-Copolymere, Polyisopren, Zinksalze ungesättigter carboxylsäureestergepfropfter hydrierter Nitrilbutadienelastomere, Styrol-Butadien-Kautschuke, Polybutadien, EPDM, hydrierte Acrylnitril-Butadien-Copolymere, Polyurethan und Ethylen-Acrylelastomere.
Der Klebstoff wird zunächst an dem Gewebe 27 angebracht und danach wird die Flockfaser 35 angebracht. Der Klebstoff kann an dem Gewebe entweder vor oder nach dessen Anheften an den Kompressionsabschnitt 23 des Riemens angebracht werden. Bevorzugt werden zuerst der Klebstoff und die Flockfaser an dem Gewebe 27 angebracht und wird danach das flockfaserbehandelte Gewebe 27 an dem Riemen 20 angebracht.
Zum Anbringen von Flockfaserklebstoffen sind viele Verfahren verfügbar. Bei der Walze-zu-Walze-Beflockung kann der Klebstoff mit einer Messer-, Umkehrwalzen- oder Walze-über-Plattform-Auftragsvorrichtung angebracht werden. Gravierte Walzen, Sprühapplikatoren und Rotationsfilmdruckmaschinen können ebenfalls verwendet werden. Andere Verfahren zum Anbringen von Flockklebstoff umfassen Seidengaze-, Tauch-, Bürst- und Sprühverfahren.
Die Dicke der Klebstoffschicht kann variieren. Allgemein gesagt kann die Dicke des Klebstoffs sich auf 0,05 mm bis 1 mm belaufen. Bevorzugt wird die Dicke des Klebstoffs sich auf 0,05 bis 0,4 mm belaufen.
Die Kurzfaserbeflockung 35 kann in einer Anzahl von Mitteln an dem klebstoffbehandelten Gewebe angebracht werden und danach kann das beflockte Gewebe an einem unvulkanisierten Riemen angebracht werden. Die Flockfaser kann entweder mechanisch, elektrostatisch oder mittels einer Kombination beider Techniken an der klebstoffbeschichteten Fläche angebracht werden. Mechanisches Beflocken kann weiter in Windablagerungs- und Schlagarmverfahren unterteilt werden. Elektrostatisches Beflocken bezieht manchmal einen pneumatischen Vorgang ein, um Fasern in einem Windstrom zu einer Oberfläche hin voranzutreiben. Das Schlagarmverfahren umfasst das Durchlaufen des klebstoffbehandelten Gewebes über eine Serie polygonaler Walzen, die rasch rotieren, um das Substrat zu vibrieren. Die Vibration wird dazu verwendet, die Faser auf den Klebstoff zu treiben. Fasern können von einem Flockmodul durch Schwerkraft dem Substrat zugeführt werden. Mechanisches Windablagerungsbeflocken verwendet einen Luftstrom, um die Flockfaser auf das klebstoffbehandelte Gewebe abzugeben. Elektrostatisches Beflocken ist eine bekannte Technik, die ein Feld statischer Elektrizität nutzt, um Fasern zu orientieren und ihre senkrechte Ausrichtung zu fördern. Diese Technik empfiehlt sich für längere Fasern. Bei der elektrostatischen Technik läuft das klebstoffbeschichtete Substrat zwischen den Potentialen eines elektrostatischen Hochspannungsfeldes durch. Eine Elektrode wird dazu genutzt, der Flockfaser eine Ladung zu geben. Die geladenen Fasern werden zu den elektrischen Kraftfeldlinien ausgerichtet. Das Erdepotential wird von dem Substrat und/oder den geerdeten Teilen der Maschine gebildet. Die Flockfaser wird somit zu dem Klebstoff gezogen, wo sie eingebettet wird. Mittels dieses Verfahrens sind die meisten der an der klebstoffbeschichteten Oberfläche haftenden Fasern senkrecht zu dieser. Die Windablagerungs- und elektrostatischen Verfahren können durch pneumatisch-elektrostatische Beflockung gleichzeitig genutzt werden. Bei diesem Verfahren wird ein die Fasern enthaltender Luftstrom durch eine Düse gelenkt. Am Ausgang der Düse orientiert eine Ladung die Fasern gemäß Feldlinien.
Die Kurzfaserbeflockung kann in einer Vielfalt von Gehalten an dem Gewebe angebracht werden. Beispielsweise kann die Flockfasermenge sich auf 0,05 kg/m² bis 1,0 kg/m² belaufen. Das bevorzugte Niveau beläuft sich auf 0,1 kg/m² bis 0,5 kg/m².
Nachdem die Faserbeflockung angebracht worden ist, kann das beflockte Gewebe durch Saugkraft und dergleichen gereinigt werden. Danach wird der Klebstoff getrocknet.
Bezugnehmend auf 2 ist dort ein Endlos-Kraftübertragungsriemen 50 gemäß einer anderen Ausführungsform gezeigt. Gleichartig zu dem Riemen 20 von 1 umfasst der Riemen 50 einen Spannabschnitt 51, einen Pufferabschnitt 53 und einen zwischen dem Spannabschnitt 51 und dem Pufferabschnitt 53 angeordneten Lastaufnahmeabschnitt 55. Im Gegensatz zu dem Riemen 20 von 1 weist der Riemen 50 von 2 keine Gewebeschicht auf der Antriebsfläche auf. Der Riemen 50 von 1 weist eine Vielzahl von Rippen 59 oder Keilen und eine Gewebe-Rückschicht 60 auf. Der Lastaufnahmeabschnitt 55 weist Lastaufnahmemittel in Form von Lastaufnahmekorden 61 oder -filamenten auf, die in eine Elastomermatrix 63 eingebettet sind. Die in dem Pufferabschnitt 53 befindliche Elastomerverbindung ist als fasergefüllt 65 veranschaulicht.
Wie den Fachleuten bekannt ist, können Kraftübertragungsriemen auf einer Trommelvorrichtung gebaut werden. Zuerst wird die Rückschicht als dünne Platte auf der Trommel angebracht. Als nächstes wird ein etwaiger Spannabschnitt als dünne Platte angebracht, gefolgt vom spiralförmigen Aufbringen der Kord- oder Zugelemente (Lastaufnahmeabschnitt) auf der Trommel. Danach wird der Pufferabschnitt angebracht, gefolgt von dem Gewebe. Der zusammengesetzte Schichtkörper oder Block wird dann auf den Fachleuten bekannte Weise von der Trommel abgenommen, in einem Formwerkzeug untergebracht, vulkanisiert und zu den Riemen zerschnitten.

Claims

Endlos-Kraftübertragungsriemen (20, 50) mit (1) einem Spannabschnitt, (2) einem Pufferabschnitt, und (3) einem zwischen besagtem Spannabschnitt und Pufferabschnitt angeordneten Lastaufnahmeabschnitt; wobei der Spannabschnitt, der Lastaufnahmeabschnitt und der Pufferabschnitt jeder eine Elastomerzusammensetzung umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerzusammensetzung des Spannabschnitt von der Elastomerzusammensetzung des Pufferabschnitts verschieden ist; und dass die Elastomerzusammensetzung des Pufferabschnitts oder die Elastomerzusammensetzung des Lastaufnahmeabschnitts umfasst: (a) 100 Teile eines Kautschuks, gewonnen aus (i) 50 bis 100 Gewichtsteilen eines Ethylen-Alphaolefinelastomers; (ii) 0 bis 50 Gewichtsteilen eines Kautschuks, der aus der aus Silikonkautschuk, Polychloropren, Epichlorhydrin, Acrylnitrilkautschuk, hydriertem Acrylnitrilkautschuk, Zinksalzen ungesättigten carboxylsäureester-gepfropften hydrierten Nitrilbutadienelastomers, Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, 1,4-Trans-Polybutadien, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Methacrylat-Copolymeren und -Terpolymeren, chloriertem Polyethylen, chlorsulfoniertem Polyethylen, alkyliertem chlorsulfoniertem Polyethylen, Trans-Polyoctenamer, Polyacrylkautschuk und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und (b) 1 bis 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Gesamtkautschuk (ThK) eines Polybutadienaddukts von Maleinsäureanhydrid.
Endlos-Kraftübertragungsriemen von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ethylen-Alphaolefinelastomer Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer ist.
Endlos-Kraftübertragungsriemen von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerzusammensetzung sich im Pufferabschnitt des Riemens befindet.
Endlos-Kraftübertragungsriemen von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerzusammensetzung sich im Lastaufnahmeabschnitt des Riemens befindet.
Endlos-Kraftübertragungsriemen von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen mindestens eine Antriebsfläche besitzt, die eine mit einer Außenfläche des Riemens verbundene Gewebekaschierlage (27) aufweist.
Endlos-Kraftübertragungsriemen von Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe aus der aus bidirektionalem, Vlies-, gewebtem und gewirktem Gewebe bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Endlos-Kraftübertragungsriemen von Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe aus einem Material hergestellt ist, gewählt aus der aus Nylon, Polyester/Rayon, Baumwolle, Baumwolle/Rayon, Polyester, Baumwolle/Polyester, Nylon/Polyester, Baumwolle/Nylon, segmentiertem Polyurethan, Aramid und Rayon bestehenden Gruppe.
Endlos-Kraftübertragungsriemen von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsfläche des Riemens aus der aus flachen, mit einem Keil versehenen, mit Mehrfachkeilen versehenen und synchronen bestehenden Gruppe gewählt ist.
Endlos-Kraftübertragungsriemen von Anspruch 3, wobei der Pufferabschnitt 5 bis 50 ThK Fasern in der gesamten Elastomerzusammensetzung verteilt enthält.