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Die
vorliegende Erfindung betrifft Endlosriemen einschließlich Endlos-Keilriemen,
Endlos-Keilrippenriemen und Synchronriemen.
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Keilriemen
und insbesondere Keilrippenriemen werden herkömmlicherweise zur Übertragung
von Umfangskräften
in Antriebssystemen verwendet. Herkömmliche Riemen (siehe z.B.
US-A-5,610,217) weisen einen flexiblen, im Wesentlichen elastomeren
Haupt-Riemenkörperteil,
der einen Untercord- oder
Kompressionsabschnitt, einen Deckcord- oder Spannungsabschnitt und
einen Zug- oder Lasttrageabschnitt aufweist, der zwischen dem Untercord- und dem Deckcord-Abschnitt
angeordnet ist. Der Lasttrageabschnitt seinerseits weist generell
ein längsverlaufendes,
hochelastisches Zugteil auf, das typischerweise aus einem oder mehreren
Cords gebildet ist und das herkömmlicherweise
in einer haftfähigen
Gummi-Kautschuk-Zusammensetzung eingebettet oder von ihr umgeben
ist, die im Wesentlichen aus einer oder mehreren Kautschuk-Lagen
oder -Schichten gebildet ist.
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Der
Reibzusammengriff zwischen den Riemenantriebsflächen und den Antriebsriemenscheiben
oder -riemenrollenscheiben wird durch die Oberfläche des Riemenkörper-Untercords
erzeugt, wobei die Antriebslast von dem Zugteil getragen wird. Der
Zweck des haftfähigen
Gummis besteht darin, das Zugteil in Position in der Verbund-Riemenstruktur
zu halten, und somit werden von diesen Zusammensetzungen generell
hohe Haft- und Zugfestigkeits-Eigenschaften verlangt.
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Die
herkömmliche
Praxis zur Erzielung der erforderlichen Zugfestigkeits-Eigenschaften besteht
darin, bei der Ausbildung der haftfähigen Gummi-Teile eine Kautschuk-Zusammensetzung
zu verwenden, die durch eine relativ niedrige Vernetzungsdichte
und/oder einen relativ niedrigen Modul gekennzeichnet ist. Eine
Reduzierung der Vernetzungsdichte einer gegebenen Kautschuk-Gummi-Zusammensetzung
resultiert generell in einer verbesser ten Zugfestigkeit und bewirkt
ferner eine im Wesentlichen proportionale Abnahme des Moduls der
Zusammensetzung. Bei Keilrippenriemen und insbesondere bei Keilrippenriemen,
die in Hochlastantrieben verwendet werden, tritt das Problem eines
Randcord-Schadens dahingehend auf, dass während des Betriebs mindestens
ein Teil des am seitlichen Rand des Riemens freiliegenden Zugcords
aus dem haftfähigen
Gummiteil ausbricht. Diese Art des Riemenversagens ist besonders
gravierend, da häufig
bereits das erste Anzeichen dieses Versagens oder der erste Hinweis
darauf in einem katastrophalen Versagen des Riemens besteht. Unter
dem Aspekt der Wartung sind die Arten des Versagens, bei denen sich
der Beginn eines möglichen
Problems früh
ankündigt
und die somit bereits vor einem katastrophalen Versagen behoben
werden können,
generell weniger gravierend als diejenigen Versagensfälle, die
z.B. in Form von Randcord-Schaden auftreten.
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Erhöhte Anforderungen
an die Betriebssicherheit und die Wartung von Riemenantrieben haben
zu einem verstärkten
Wunsch nach störungsfreien
Riemen einschließlich
Keilriemen und Keilrippenriemen geführt, die eine lange und vorhersehbare
Betriebslebensdauer haben.
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Es
wäre vorteilhaft,
Endlosriemen einschließlich
Keilriemen, Keilrippenriemen und Synchronriemen, die im Vergleich
mit Riemen des Standes der Technik eine erhöhte, im Wesentlichen vorhersehbare
Betriebslebensdauer und eine verbesserte Lasttragefähigkeit
haben, und insbesondere derartige Riemen zu schaffen, die zur Verwendung
unter Bedingungen hoher dynamischer Belastung geeignet sind, wie
sie z.B. bei derzeitigen Anwendungsfällen für Automobil-Hilfsantriebe vorliegen.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung schafft einen Endlosriemen mit einer gehärteten Kautschuk-Zusammensetzung,
die sich in Kontakt mit mindestens einem Teil eines längsverlaufenden
Zugteils befindet, das mindestens einen kom plexen Modul von mindestens
15.000 kPa, gemessen bei einer Temperatur von 175°C, einer
Formänderung
von 0,09 Grad und einer Frequenz von 2000 Zyklen pro Minute; oder
einen Zugmodul von mindestens 250 pounds pro square inch ("psi") (1,724 MPa) bei
125°C und
10%iger Dehnung aufweist.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die in die Beschreibung einbezogen sind und einen Teil
der Beschreibung bilden, zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der
Erfindung. Die Zeichnungen, in denen gleiche Teile durchgehend mit gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet sind, zeigen folgendes:
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1 zeigt
eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines Teils
eines Keilrippenriemens gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines Teils
eines Keilriemens gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt
eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines Teils
eines Synchronriemens gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht des um zwei Riemenscheiben
einer Antriebsvorrichtung geführten
Riemens von 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt
eine schematische Darstellung der bei der Beschreibung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendeten Test-Konfiguration zur Prüfung auf
Eignung für
hohe Temperaturen und konstante Spannungsbelastung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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1 zeigt
eine generelle Ansicht eines Mehrfachkeilriemens 10 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Mehrfachkeilriemen 10 weist
einen elastomeren Haupt-Riemenkörperteil 12 oder Untercord
und einen Rollenscheiben-Kontaktteil 14 auf, der entlang
des Innenumfangs des Haupt-Riemenkörperteils 12 positioniert
ist. Der Ausdruck "Rollenscheibe" wird in diesem Kontext
in dem Sinn gebraucht, dass er normale Riemenscheiben und Zahnräder, die
mit einem Kraftübertragungsriemen
verwendet werden, und ferner Rollen und ähnliche Mechanismen umfasst.
Der bestimmte Rollenscheiben-Kontaktteil 14 des Riemens gemäß 1 ist
in Form mehrerer vorstehender Bereiche oder Apizes 36 ausgebildet,
die mit mehreren Muldenbereichen 38 alternieren, zwischen
denen einander entgegengerichtete Seiten gebildet sind. In jedem
der Fälle
gemäß 1–2 ist
der Rollenscheiben-Kontaktteil 14 einstückig mit dem Haupt-Riemenkörperteil 12 ausgebildet
und, wie noch beschrieben wird, aus dem gleichen elastomeren Material
geformt. In 3 jedoch ist gezeigt, dass das
Rollenscheiben-Kontaktteil 14 ein – nachstehend detaillierter
beschriebenes – Verstärkungsgewebe 24 des
herkömmlicherweise
bei Synchronriemen-Aufbau-Konfigurationen
verwendeten Typs aufweist und somit bei dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aus einem anderen Material als demjenigen
des Haupt-Riemenkörperteils 12 ausgebildet
ist.
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Über dem
Untercord ist ein Zug- oder Lasttrageabschnitt 20 positioniert,
um dem Riemen 10 Halt und Festigkeit zu verleihen. Bei
der gezeigten Ausführungsform
weist der Zugabschnitt mindestens einen längsverlaufenden Zugcord 22 auf,
der in Längsrichtung
entlang der Länge
des Riemens ausgerich tet ist und gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in einem noch detaillierter zu beschreibenden
haftfähigen Kautschukteil 18 eingebettet
ist. Dem versierten Praktiker ist direkt ersichtlich, dass in den
mehreren Ansichten gemäß 1–3 das
haftfähige
Kautschukteil 18 überzeichnet
dargestellt ist, um es visuell von den anderen elastomeren Teilen
des Riemens zu unterscheiden. In der Realität ist das gehärtete Verbundteil
häufig
visuell ununterscheidbar von dem umgebenden elastomeren Riemenkörperteil,
außer
z.B. in Fällen,
in denen nur das haftfähige
Kautschukteil 18 oder nur der Untercord 12 mit
Fasern versehen ist, jedoch nicht das jeweils andere dieser Teile.
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Optional
kann ein (in 1 nicht gezeigtes) Verstärkungsgewebe
verwendet werden, und im Fall von Keilriemen und Mehrfachkeilriemen
ist dieses eng an die dem Rollenscheiben-Kontaktteil 14 gegenüberliegende
Fläche
des Riemens angepasst, um eine Flächenabdeckung oder einen Obercord
für den
Riemen zu bilden. Das Gewebe kann jede gewünschte Konfiguration haben;
beispielsweise kann es sich um ein herkömmliches Gewebe handeln, das
aus Kett- und Schussfäden
besteht, die unter einem beliebigen Winkel verlaufen, oder es kann
aus Schussfäden
bestehen, die – wie
z.B. im Fall von Reifen-Cordgeweben – durch beabstandete Einschlag-Cords
zusammengehalten werden, oder sie können eine geknüpfte, geflochtene
oder ähnliche
Konfiguration haben. Das Gewebe kann mit der gleichen Elastomer-Beschichtung
wie derjenigen des elastomeren Haupt-Riemenkörperteils 12 oder
einer anderen Beschichtung reib- oder skim-beschichtet sein. Es
kann mehr als nur eine Lage von Gewebe verwendet werden. Bei Bedarf
kann das Gewebe derart geschnitten oder anderweitig geformt sein,
dass es mit einer Vorspannung versehen ist, aufgrund derer die Lagen
einen der Bewegungsrichtung des Riemens entsprechenden Winkel bilden.
Eine Ausführungsform
eines derartigen Verstärkungsgewebes
ist in 2 gezeigt, in der ein durch Skimmen mit Kautschuk
beschichtetes Reifen-Cordgewebe 38 in überzeichneter Form dargestellt
ist.
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2 zeigt
einen gezahnten Standard-Keilriemen 26. Der Keilriemen 26 weist
einen elastomeren Haupt-Riemenkörperteil 12 ähnlich demjenigen
gemäß 1 und
einen Zug- oder Lasttrageabschnitt 20 in Form einer oder
mehrerer Zugcords 22 auf, die in einem haftfähigen Kautschukteil 18 eingebettet
sind, das ebenfalls demjenigen gemäß 1 ähnlich ist.
Der elastomere Haupt-Riemenkörpereil 12,
das haftfähige
Kautschukteil 18 und der Lasttrageabschnitt 20 des
Keilriemens können
aus den gleichen Materialien gebildet werden, die bereits im Zusammenhang
mit 1 beschrieben wurden.
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Der
Keilriemen 26 weist ferner wie bei dem Mehrfachkeilriemen 10 gemäß 1 einen
Rollenscheiben-Kontaktteil 14 auf. Die Seitenflächen des
elastomeren Haupt-Riemenkörperteils 12 oder – im Falle
eines Keilriemens des gezeigten Typs – des Kompressionsabschnitts
dienen als Antriebsflächen
des Riemens 26. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Rollenscheiben-Kontaktteil 14 in
Form alternierender Nutvertiefungsflächen oder Mulden 28 und
zahnförmiger
Vorsprünge 30 ausgebildet.
Diese alternierenden Vertiefungsflächen und 28 und Vorsprünge 30 können vorzugsweise
einem wie gezeigt im Wesentlichen sinusförmigen Weg folgen, was zur
Verteilung und Minimierung von Biegebelastungen dient, wenn der
Rollenscheiben-Kontaktteil 14 bei Betrieb um Riemenscheiben
läuft.
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Obwohl
bei der gezeigten Ausführungsform
der Keilriemen 26 als Riemen mit rohen Rändern ausgebildet
ist, kann ferner ein Verstärkungsgewebe
des oben beschriebenen Typs verwendet werden, das entweder wie gezeigt
an der dem Rollenscheiben-Kontaktteil 14 gegenüberliegenden
Fläche
angeordnet ist oder den Riemen vollständig umgibt, um einen lagenförmigen Keilriemen
zu bilden.
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In 3 zeigt
einen Synchronriemen 32. Der Synchronriemen 32 weist
wie im Fall der Riemen gemäß 1 und 2 den
elastomeren Haupt-Riemenkörperteil 12 und
den Rollenscheiben-Kontaktteil 14 auf und weist ferner
einen Lasttrageabschnitt 20 auf, wie er zuvor für die Riemen
gemäß 1 und 2 beschrieben wurde.
Bei dem Synchronriemen 32 jedoch ist der Rollenscheiben-Kontaktteil 14 in
Form alternierender Zähne 16 und
Landbereiche 19 ausgebildet. Ferner kann ein Verstärkungsgewebe 24 verwendet
werden, wie es ebenfalls bereits für die Riemen gemäß 1 und 2 beschrieben
wurde, und in diesem Fall ist das Verstärkungsgewebe 24 entlang
den alternierenden Zähnen 16 und
dem Landbereich 19 des Riemens 32 eng angepasst,
um eine Flächenabdeckung
für diese
Teile zu bilden.
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In
jedem der oben angeführten
Fälle gemäß 1–3 kann
der Haupt-Riemenkörperteil 12 aus jeder
beliebigen herkömmlichen
und/oder geeigneten gehärteten
Elastomer-Zusammensetzung ausgebildet sein, oder sie kann aus der
Elastomer-Zusammensetzung ausgebildet sein, die weiter unten im
Zusammenhang mit dem haftfähigen
Kautschukteil 18 detaillierter beschrieben ist. Zu den
geeigneten Elastomeren, die für
diesen Zweck verwendbar sind, zählen
z.B. Polychloroprenkautschuk (CR), Acrylnitrilbutadienkautschuk (NBR),
hydriertes NBR (HNBR), Styrolbutadienkautschuk (SBR), alkyliertes
chlorsulfoniertes Polyethylen (ACSM), Epichlorhydrin, Polybutadienkautschuk
(BR), Naturkautschuk (NR) und Ethylen-alpha-Olefin-Elastomere wie z.B.
Ethylenpropylencopolymere (EPM), und Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymere
(EPDM), Ethylen-Octyl-Copolymere (EOM), Ethylen-Buten-Copolymere
(EBM), Ethylen-Octyl-Terpolymere (EODM), Ethylen-Buten-Copolymere (EBDM); und Siliconkautschuk,
oder Kombinationen aus zwei oder mehr der vorstehenden Materialien.
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Zum
Ausbilden des elastomeren Haupt-Riemenkörperteils 12 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
das Elastomer oder die Elastomere mit herkömmlichem Kautschuk-Aufbereitungen
gemischt werden, zu denen Füllstoffe,
Plastifizierer, Vulkanisierungsmittel/Härtungsmittel und Beschleuniger
in herkömmlich
verwendeten Mengen zählen.
Dem Fachmann in dem relevanten Bereich wird direkt eine beliebige
Anzahl derartiger Zusammensetzungen ersichtlich sein. Mehrere geeignete
Elastomer-Zusammensetzungen sind z.B. beschrieben in The R. T. Vanderbilt
Rubber Handbook (13. Ausgabe, 1996) und sind in Bezug auf EPM- oder
EPMD-Zusam mensetzungen ferner beschrieben in dem U.S.-Patent Nr.
5,610,217; der Inhalt dieser Veröffentlichungen
wird in Bezug auf Elastomer-Zusammensetzungen, die zur Verwendung
bei der Ausbildung von Kraftübertragungsriemen-Körperteilen
geeignet sind, hiermit durch Verweis speziell einbezogen. Bei der
Ausführungsform,
die zur Anwendung bei einem Kraftfahrzeug-Hilfsantrieb vorgesehen
ist, sind die elastomeren Riemenkörperteile 12 aus einer
noch detaillierter zu beschreibenden geeigneten Ethylen-alpha-Olefin-Zusammensetzung
wie z.B. einer EPM-, EPDM-, EBM- und EOM-Zusammensetzung gebildet,
wobei es sich um die gleiche Zusammensetzung, die als Zusammensetzung
für das
haftfähige
Kautschukteil beschrieben wurde, oder um eine andere Zusammensetzung
handeln kann.
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Der
elastomere Haupt-Riemenkörperteil 12 kann
ferner, wie auf dem Gebiet bekannt ist, mit diskontinuierlichen
Fasern versehen sein, für
die Materialien verwendet werden, zu denen, ohne darauf beschränkt zu sein,
Baumwolle, Polyester, Faserglas, Aramid und Nylon, z.B. in Form
von Stapelfasern oder geschnittenen Fasern, Flockfasern oder Zellstoff-Fasern,
in den üblicherweise
verwendeten Mengen zählen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform,
die (z.B. durch Schneiden oder Schleifen) profilierte Mehrfachkeilriemen
betrifft, ist die Ausbildung und Anordnung der Faser-Bestückung vorzugsweise
derart vorgesehen, dass ein wesentlicher Teil der Fasern zur Ausrichtung
in einer im Wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des Riemens
verlaufenden Richtung ausgebildet und angeordnet ist. Bei geformten
Mehrfachkeilriemen und/oder Synchronriemen jedoch, die mittels Durchflussverfahren
hergestellt sind, fehlt der Faser-Bestückung im Wesentlichen dieser Grad
an Orientierung.
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Das
Zugteil 22 des Lasttrageabschnitts 20 kann in ähnlicher
Weise aus einem beliebigen geeigneten und/oder herkömmlichen
Material gebildet sein; zu diesen Materialen zählen Baumwolle, Reyon, Aramid,
Nylon (einschließlich
Nylon 4/6 und Nylon 6/6), Polyester, Faserglas, Kohlenstoff-Faser,
Polyimid, Stahl etc. Das Material kann in jeder beliebigen und/oder
herkömmlichen
Form verwendet werden, z.B. als Geflecht, Draht, Cord oder sogar
in Form ausgerichteter diskontinuierlicher Fasern, etc. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
ist das Zugteil aus einem oder mehreren Polyester- oder Aramid-Cords
ausgebildet, die von dem haftfähigen
Kautschukteil 18 schraubenlinienförmig umwickelt, im Wesentlichen
in diesem eingebettet sind und in Längsrichtung, d.h. in Bewegungsrichtung
des Riemens verlaufen.
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Der
als Beispiel in 1–3 gezeigte
Riemen wird bei Betrieb z.B. gemäß der schematischen
Darstellung in 4 generell um mindestens eine
Antriebsriemenscheibe 42 und eine angetriebene Riemenscheibe 44 gezogen,
um einen Riemenantrieb 40 zu bilden, wobei dies optimal
in Kombination mit einer Führungs-Riemenscheibe
erfolgen kann.
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Es
folgt eine Beschreibung der Elastomer-Zusammensetzung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mindestens in teilweisem
Kontakt mit dem Zugteil der Verbund-Riemenstruktur, die vorstehend
in mehreren Ausführungsformen
anhand von 1–3 beschrieben
wurde. Diese gehärtete
Zusammensetzung hat mindestens einen komplexen Modul von mindestens
15.000 kPa, vorzugsweise von ungefähr 25.000 bis ungefähr 100.000
kPA, besonders bevorzugt von ungefähr 35.000 bis ungefähr 75.000
kPa und am meisten bevorzugt von ungefähr 40.000 bis ungefähr 60.000
kPa auf, gemessen bei einer Temperatur von 175°C, einer Formänderung
von 0,09 Grad und einer Frequenz von 2000 Zyklen pro Minute ("cpm"); und einen Zugmodul
von mindestens 250 psi (1,724 MPa), vorzugsweise von ungefähr 300 psi
(2,068 MPa) bis ungefähr
5000 psi (34,47 MPa), und am meisten bevorzugt von ungefähr 350 (2,413
MPa) bis ungefähr
3000 psi (20,68 MPa), gemessen bei 125°C und einer Kreuzkopfgeschwindigkeit
von 6 inch/min. (15,24 cm/min.) In dem vorliegenden Kon text wird
der Ausdruck "komplexer
Modul" zur Beschreibung
des herkömmlicherweise
durch den Ausdruck G* aufgeführten
komplexen Moduls einer Zusammensetzung verwendet, der durch eine
dynamische mechanische Theologische Analyse bestimmt wird, welche
mittels entsprechender Apparaturen, z.B. den Rubber Process Analyzer,
Modell Nr. 2000 von der Monsanto Corporation, St. Louis, Missouri,
durchführbar
ist. Der Zugmodul für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung der
oben angeführten
Parameter und entsprechend ASTM D412 gemessen. Es hat sich entsprechend einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung überraschenderweise
herausgestellt, dass ein Mehrfachkeilriemen, der ein haftfähiges Kautschukteil
aus einer einen hohen Modul aufweisenden gehärteten Elastomer-Zusammensetzung
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweist, dennoch in der Lage ist, eine adäquate Gesamt-Flexibilität dahingehend
aufrechtzuerhalten, dass ein Langzeitbetrieb möglich ist, welcher für die zunehmend
kompakten, serpentinenartigen Kraftfahrzeughilfsantrieb-Anwendungssituationen
geeignet ist, die von den Herstellern von Kraftfahrzeug-Originalteilen derzeit
regelmäßig vorausgesetzt
werden. Ohne eine Einschränkung
auf eine bestimmte Theorie zu beabsichtigen, wird derzeit angenommen,
dass die Einbeziehung eines haftfähigen Kautschukteils mit hohem
Modul in den Riemen gemäß der vorliegenden
Erfindung den Effekt hat, dass die durch Lasteinwirkung in der Verbund-Riemenstruktur
induzierte Spannung umverteilt wird.
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Wenn
auf eine Verbundstruktur eine Last aufgebracht wird, wird diese
Last innerhalb der Struktur in Scherdehnung übersetzt; bei herkömmlichen
Ausgestaltungen konzentriert diese Dehnung dazu, sich an dem Grenzbereich
zwischen einem Zugcord mit sehr hohem Modul und dem an diesen direkt
angrenzenden Riemenverbundteil zu konzentrieren, d.h. dem einen
sehr viel niedrigeren Modul aufweisenden haftfähigen Kautschukteil, in dem
der Cord eingebettet ist, da die Komponente mit dem niedrigeren
Modul sich mit Präferenz relativ
zu der Komponente mit höherem
Modul dehnt. Wie bereits erwähnt,
weist die relevante Verbundstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung
generell einen Zugcord mit sehr hohem Modul auf, der als lasttragende Komponente
des Verbunds dient und in einem Kautschukteil eingebettet ist, dessen
Modul kleiner als dasjenige des Zugcords oder diesem gleich ist,
wobei das Kautschukteil wiederum mit einer Untercord- (d.h. Riemenkörperteil-)
Zusammensetzung verbondet ist, die einen niedrigeren Modul als denjenigen
des haftfähigen
Kautschukteils hat.
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Ohne
eine Einschränkung
auf eine bestimmte Theorie zu beabsichtigen, wird derzeit angenommen, dass
es durch eine signifikante Erhöhung
des Moduls des haftfähigen
Kautschukteil gegenüber
demjenigen des Untercords gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung möglich
wird, einen größeren Anteil der
während
des Riemenbetriebs auf den Zugcord einwirkenden Spannung durch das
haftfähige
Kautschukteil und in den einen niedrigen Modul aufweisenden Untercord
zu übertragen,
wodurch mindestens ein wesentlicher Teil der Spannung von der Grenzfläche zwischen
dem haftfähigen
Kautschukteil und dem Zugcord weg verlagert wird. Es ist anzunehmen,
dass durch diesen Effekt die Spannungsenergie in einen größeren Bereich innerhalb
der Riemen-Verbundstruktur verteilt wird. Es wird angenommen, dass
durch Reduzierung der Spannungskonzentration im Bereich der Grenzfläche zwischen
dem haftfähigen
Kautschukteil und dem Zugcord das Potenzial für Brechen, Reißen und
andere lastinduzierte Fehler in diesem Bereich reduziert wird und
dadurch somit auch das Potenzial für ein katastrophales Versagen
wie z.B. Rand-Cord-Abtrennung oder -Verlust und/oder ein anderes
vorzeitiges Versagen des Riemens entsprechend reduziert wird.
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Aufgrund
von Dauertests unter konstanter Spannung, die noch beschrieben werden,
ist anzunehmen, dass diese Verlagerung der Spannung, die durch den
einen hohen Modul aufweisenden haftfähigen Kautschukteil hindurch
in den einen signifikant niedrigeren Modul aufweisenden Untercord
hinein erfolgt, die Tendenz reduziert, dass Mehrfachkeilriemen,
die diese Materialien enthalten, unter hohen Belastungsbedingungen
einen vorzeitigen Randcord-Schaden
erfahren. Stattdessen zeigen diese Riemen beim Versagen nach langer
Betriebsdauer eine günstigere
Untercord-Rissbildung, die – wie
oben erwähnt – im Gegensatz
zum Randcord-Schaden typischerweise bereits vor dem Eintreten eines
katastrophalen Versagens die Durchführung von Gegenmaßnahmen
erlaubt.
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Ferner
wird derzeit angenommen, ohne eine Einschränkung auf eine bestimmte Theorie
zu beabsichtigen, das die mit hohem Modul versehenen haftfähigen Kautschukteile
der vorliegenden Erfindung bei extensiven Hochbelastungs-Dauertests
im Vergleich mit ähnlichen
Materialien, die komplexe Module innerhalb herkömmlicherweise niedrigen Bereichen
haben, einen reduzierten Wärmaufbau
zeigen. Gemäß derzeitiger
Annahme kann ein hysteretisches Elastomer mit hohem Modul bei konstanter
Belastung tatsächlich
einen weniger hohen Wärmeaufbau
erzeugen als ein Grundmaterial mit kleinem Modul, das eine niedrigere
Hysterese hat.
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Das
einen niedrigen Modul aufweisende haftfähige Kautschukteil gemäß der vorliegenden
Erfindung kann mittels bekannter Kautschukkombinationstechniken
durch Kombinieren jedes geeigneten oder wünschenswerten Basis-Elastomers
oder geeigneter oder wünschenswerter
Kombinationen einer oder mehrerer Elastomere, die auf dem Gebiet
in beliebiger Anzahl bekannt sind und zu denen die oben erwähnten Elastomere
für den
elastomeren Riemenkörperteil 12 zählen, mit
geeigneten und/oder herkömmlichen
Kautschukzusammensetzungs-Additiven gebildet werden, unter der Voraussetzung,
dass die Kombination mit dem beabsichtigten Anwendungsfall und dem
umgebenden Riemenmaterial kompatibel ist und eine gute Anhaftung
an dem Riemenmaterial zeigt. Zu diesen Materialien zählen generell
ein oder mehrere Basis-Elastomere, Füllstoffe, Plastifizierer, Vulkanisierungsmittel
oder Härtungsmittel
und Beschleuniger etc. in Mengen, die entsprechend der vorliegenden
Erfindung aus denjenigen abgeleitet werden können, welche herkömmlicherweise
zur Erzielung des gewünschten
komplexen Moduls oder Zugmoduls verwendet werden, wie oben beschrieben wurde
sowie unten noch detaillierter beschrieben wird.
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Zu
den bevorzugten Elastomeren zur Verwendung als haftfähige Kautschukteil-Zusammensetzung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zählt
jedes herkömmliche
und/oder geeignete natürliche
und/oder synthetische Elastomer einschließlich – ohne jedoch darauf beschränkt zu sein – Ethylen-alpha-Olefin-Elastomer.
Zu den bevorzugten Elastomeren zählen,
ihre derzeitige Verfügbarkeit
im Handel vorausgesetzt, Ethylen-alpha-Olefin-Elastomer
wie z.B. EPM, EPDM, EOM und EBM. Zur Erzielung guter Klebrigkeit
und guter Verarbeitungseigenschaften jedoch können mit niedrigerem Etylengehalt
(z.B. 40 Gewichts-% bis 65 Gewichts-% und vorzugsweise ungefähr 50 Gewichts-%
bis 60 Gewichts-%) versehene Ethylen-alpha-Olefin-Elastomer mit Vorteil verwendet
werden. Zu den besonders bevorzugten Ethylen-alpha-Olefin-Elastomeren
bei der Praktizierung der vorliegenden Erfindung zählen diejenigen,
die erhältlich
sind unter den Markenzeichen NORDEL 1040 (zuvor erhältlich von
DuPont Chemical Co.); ROYALTHERM 1411 (von Uniroyal Chemical Co.),
ENGAGE 8150 und ENGAGE 8180 (EOM von DuPont Dow Elastomers) und
VISTALON 606 sowie VISTALON 404 (Uniroyal Chemical Co.). Ethylen-alpha-Olefin-Elastomere
mit Viskositäten
von 60 bzw. 40 Mooney können
ferner mit EPDM-Material gemischt werden, das ein niedriges Molekulargewicht und
eine niedrige Mooney-Viskosität hat, z.B.
TRILENE CP80 (von Uniroyal Chemical Co.) oder NORDEL IP 4520 (von
DuPont Dow Chemical Co.), um eine zusätzliche viskose Komponente
zu erzeugen, die zur Verbesserung der Verarbeitungsfähigkeit,
Fräs-Handhabung
und Haftungsfähigkeit
geeignet ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Basis-Elastomer mit herkömmlichen Kautschuk-Zusammensetzungs-Additiven
gemischt, z.B. mit Füllstoffen,
Vulkanisierungs- oder Härtungsmitteln
und Beschleunigern; Scorch-Verzögerern
etc., wie gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, um eine Zusammensetzung
mit mindestens einem komplexen Modul oder einem bei 10%iger Dehnung
vorhandenen Zugmodul zu erzielen, die in den beanspruchten Bereichen
liegen. Geeignete Füllstoffe
können
verstärkend,
nichtverstärkend
oder halbverstärkend
sein oder Kombinationen dieser Eigenschaften aufweisen, und zu diesen
Füllstoffen
zählen
Carbon Black; Siliciumdioxid; Ton; Talk etc. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
ist mindestens ein Teil der Füllstoff-Beladung der Elastomer-Zusammensetzung
ein Siliciumdioxid-Füllstoff,
der auch in Verbindung mit einem Haftmittel verwendet werden kann.
In dem vorliegenden Kontext wird der Ausdruck "Haftmittel" zur Bezeichnung eines Materials verwendet,
das eine chemische Reaktion zwischen sich selbst und einem anderen
Material oder zwischen zwei anderen Materialien durch kova lente
Bindung erzeugt oder fördert
oder zu dieser Reaktion beiträgt.
Es hat sich erwiesen, dass diese Kombination einen Modul effizienter
erzeugt als herkömmliche
Carbon-Black-Füllstoffe
und ferner eine bessere Anhaftung an dem Zugteil in einem Maß ermöglicht,
das mit Carbon-Black-Füllstoffen
nicht leicht erreichbar ist. Insbesondere kann man das Siliciumdioxid
unter Verwendung eines Silan-Haftmittels aufpropfen, z.B. in Mengen
von bis zu 30 phr, vorzugsweise von ungefähr 0,5 bis ungefähr 15 phr,
und besonders bevorzugt von ungefähr 1 bis ungefähr 10 phr,
und das Polymer-Netz weiter verbessern. Insbesondere können derartige
Füllstoffe
bei der Praktizierung der vorliegenden Erfindung in Mengen von 1
bis ungefähr
200 Gewichts-% an Elastomer ("phr") verwendet werden;
bevorzugt von ungefähr
10 bis ungefähr
150 phr, und besonders bevorzugt von ungefähr 25 bis ungefähr 100 phr.
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Zu
den Siliciumdioxid-Füllstoffen,
die bei der vorliegenden Erfindung mit Vorteil verwendbar sind,
zählen
ferner diejenigen, die im Handel als "hoch dispergierbare" Varietäten beschrieben werden, beispielsweise das
von der J. M. Huber Corporation unter dem Markenzeichen ZEOPOL erhältliche
Material einschließlich
ZEOPOL 8745. Wenn diese Füllstoffe
verwendet werden, entweder allein oder in Kombination mit einem
oder mehreren anderen Füllstoffen,
können
sie mit Vorteil in Mengen von 1 bis ungefähr 200 phr verwendet werden; bevorzugt
von ungefähr
15 bis ungefähr
100 phr, und besonders bevorzugt von ungefähr 40 bis ungefähr 70 phr.
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Bei
der haftfähigen
Kautschuk-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann Siliciumdioxid ferner mittels des Basis-Polymers
einbezogen sein, z.B. ROYALTHERM 1411 von Uniroyal Chemical Co.
Die Zusammensetzung enthält
vorzugsweise ein Kautschuk-Adhäsiv-Adjuvans
oder -Coagens enthalten. In dem vorliegenden Kontext werden die
Ausdrücke "Kautschuk-Adhäsiv-Adjuvans" (oder "Adjuvans") und "Kautschuk-Adhäsiv-Coagens" (oder "Coagens ") gegenseitig austauschbar
zur Bezeichnung eines Materials verwendet, das durch mechanische
und/oder chemische Bindung eine Adhäsion zwischen sich selbst und
einem oder mehreren anderen Materia lien oder zwischen zwei oder
mehreren derartigen Materialien erzeugt, fördert oder zu ihr beiträgt, wobei
die Bindung von jedem beliebigen Typ sein kann, einschließlich – jedoch ohne
Beschränkung
darauf – kovalenter
Bindung, Ionenbindung, Dipol-Wechselwirkungen wie z.B. Wasserstoffbindung
etc.
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Zu
den geeigneten Adjuvantien zählen
diejenigen Materialien, die generell als Zusammensetzungen vom Typ
I klassifiziert werden, beispielsweise polare Materialien mit relativ
niedrigem Molekulargewicht wie z.B. Acrylate, Methacrylate und bestimmte
Bismaleimide; und diejenigen Materialien, die generell als Coagans-Zusammensetzungen
vom Typ II klassifiziert werden, beispielsweise netzbildende Maleat-Polybutadiene.
Weitere Beispiele, Eigenschaften und geeignete Verwendungsmengen
der Coagentien vom Typ I und vom Typ II sind beschrieben in der
Veröffentlichung "1,2 Polybutadiene
Coagents for Improved Elastomer Properties" von R. E. Drake et al., Ricon Resins,
Inc. gemäß Vorlage
beim American Chemical Society Rubber Division Meeting im November
1992.
-
Zur
Verwendung mit den Ethylen-alpha-Olefin-Elastomeren gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann ein derartiges Coagens vorzugsweise in Form eines
oder mehrerer Metallsalze ungesättigter
organsicher Alpha-Beta-Säuren
verwendet werden, wie z.B. in US-5,610,217 aufgeführt ist,
deren Inhalt in Bezug auf diese Salze und ihre vorteilhafte Verwendung
in derartigen Systemen hiermit durch Verweis speziell einbezogen
wird.
-
Insbesondere
können
als ein derartiges Cogangs Zinkdimethylacrylat und/oder Zinkdiacrylat
in Mengen von 1 bis ungefähr
50 phr verwendet werden; bevorzugt von ungefähr 5 bis ungefähr 30 phr,
und besonders bevorzugt von ungefähr 10 bis ungefähr 25 phr.
Wie bereits tragen diese Materialien weiter zu der Eigenadhäsion der
Zusammensetzung bei und verstärken
ferner die Gesamt-Vernetzungsdichte des Polymers beim Härten mit
Peroxid oder ähnlichen
noch zu beschreibenden Wirkstoffen durch Ionenvernetzung, wie auf dem
Gebiet bekannt ist.
-
Die
Zusammensetzung kann ferner optional diskontinuierliche Fasern enthalten,
die auch zum Aufbauen, d.h. zum Vergrößern des Moduls der resultierenden
Verbindung gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können.
Die zweckmäßigen Mengen
der verschiedenen Typen herkömmlicherweise
verwendeter Fasern, die in Verbindung mit einem oder mehreren der
oben angeführten
Zusammensetzungsbestandteilen ausreichen, um den Modul der Zusammensetzung
in den beanspruchten Bereich hinein zu vergrößern, sind dem erfahrenen Praktiker
direkt ersichtlich, können
jedoch im Bereich von ungefähr
0,01 bis ungefähr
75 phr liegen. Die Fasern, die optional in der haftfähigen Kautschuk-Zusammensetzung 18 gemäß dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten sein können, können jedes beliebige herkömmliche oder
geeignete Material aufweisen oder in jeder beliebigen herkömmlichen
oder geeigneten Form vorgesehen sein; zu den Materialien zählen z.B.
Baumwolle, Polyester, Aramid, Kohlenstoff, Polyimid, Polyvinylalkohol,
Nylon und Glasfaser; und zu den möglichen Formen zählen diejenigen
von Stapelfasern oder geschnittenen Fasern, und Faserbrei oder Flockfasern.
Die Fasern können
ferner durch Beleimung, einen Haftvermittler oder andere herkömmliche
und/oder geeignete Faserbehandlungen behandelt werden, wie auf dem
Gebiet bekannt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wie z.B. der in der nachstehenden Tabelle 1 als Beispiel
2 aufgeführten
Ausführungsform
ist mindestens eine wesentliche Anzahl der Fasern in dem haftfähigen Kautschukteil
derart geformt und angeordnet, dass die Fasern in der Lauf- oder
Längsrichtung
des Riemens liegen. Im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform
lassen vorläufige
Test vermuten, dass die verbesserte Hochbelastungs-Dauerbeanspruchbarkeit
z.B. bei drei-rippigen Mehrfachkeilriemen im Vergleich zu im Wesentlichen ähnlichen
Riemen, bei denen nur die Faserbeladung des haftfähigen Kautschukteils
weggelassen ist, z.B. ungefähr
das Hundertfache betragen kann. Es wird angenommen, dass diese Verbesserung der
Tatsache zuzuschreiben ist, dass der in Faserrichtung vorhande ne
Modul des faserbeladenen Kautschukmaterials im Vergleich mit dem
nicht faserbeladenen Material höher
ist. Man nimmt an, dass dies den Betrag der bei Aufbringung einer
Last auftretenden Scherkraft in dem faserbeladenen haftfähigen Kautschukteil
und somit die Spannung in dem Kautschuk reduziert, was bei Hochbelastungs-Dauerbeanspruchungs-Tests
zu einer verbesserten Lebensdauer führt. Bei diesen Keilriemen-
oder Mehrfachkeilriemen-Ausgestaltungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, bei denen ein separater faserbeladener Untercord (d.h. der
Riemenkörperteil)
als separates Teil gegenüber
einem derart faserbeladenen haftfähigen Kautschukteil verwendet
wird, ist dem versierten Praktiker direkt ersichtlich, dass die
jeweiligen Anordnungsrichtungen der Fasern in dem haftfähigen Kautschukteil
und dem Untercord im Wesentlichen quer zueinander verlaufen, wobei
die Fasern in dem haftfähigen
Kautschukteil bzw. den haftfähigen
Kautschukteilen im Wesentlichen in der Längsrichtung des Riemens ausgerichtet
sind und die Fasern in dem Untercord im Wesentlichen in Querrichtung
dazu ausgerichtet sind. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der
faserbeladene Untercord schichtweise aufgebaut ist (im Gegensatz
z.B. zu geformten Riemen-Ausgestaltungen).
-
Die
haftfähige
Kautschuk-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann mittels
jedes beliebigen Härtungs-
oder Vulkanisierungssystems gehärtet
werden, das zur Verwendung mit dem Basis-Elastomer geeignet ist,
einschließlich
derjenigen Systeme, bei denen Schwefel, Peroxid oder andere radikale-induzierende
Materialien und Kombinationen derselben in zur Härtung wirksamen Mengen verwendet
werden. In dem vorliegenden Kontext werden die Ausdrücke "Härtungsmittel" und "Vulkanisierungsmittel" sowohl in der hier aufgeführten Form
als auch in ihren verschiedenen Kontexten gegenseitig austauschbar
verwendet, um ein Material zu bezeichnen, das eine Vernetzung von
Polymer-Molekülen
herbeiführt,
fördert
oder zu ihr beiträgt. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
wird die den hohen Modul aufweisende haftfähigen Kautschuk-Zusammensetzung
mittels einer härtungswirksamen
Menge eines Härtungsmittels
gehärtet,
das ausgewählt
ist unter organischem Peroxid, organischem Peroxid, das mit ungefähr 0,01
bis ungefähr
1,0 phr Schwefel gemischt ist, Ionisierungsstrahlung und Kombinationen
aus zwei oder mehreren der vorstehenden Komponenten. Zur Verwendung
mit Ethylen-alpha-Olefin-Elastomeren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird eine Peroxid-Härtung am meisten bevorzugt,
und zwar – hinsichtlich
des Einsatzes dieses bestimmten Peroxids, das in sämtlichen
folgenden illustrativen Beispielen verwendet wird, oder hinsichtlich
Peroxiden mit der gleichen oder einer vergleichbaren Aktivität – in Anteilen
von ungefähr
0,5 bis ungefähr
10 phr; vorzugsweise von 1 bis 9 phr, und besonders bevorzugt von
ungefähr
2 bis ungefähr
8 phr.
-
Es
können
weitere herkömmliche
Kautschuk-Additive verwendet werden, z.B. Scorch-Verzögerer wie z.B.
Zinkoxid; Plastifizierer und Öle;
Vulkanisationsbeschleuniger und Antioxidans-Systeme, sämtlich gemäß einem
beliebigen geeigneten und/oder herkömmlichen Typ und in herkömmlicherweise
für diesen
Zweck verwendeten Mengen.
-
Beispiele
-
Bei
jedem der folgenden Beispiele und vergleichenden Beispiele wurde
die Elastomer-Verarbeitung wie folgt ausgeführt. Sämtliche Bestandteile für eine gegebene
Formulierung mit Ausnahme der Elastomer-, der Härtungsmittel- und der Antioxidans-Bestandteile
wurden in einer Mischvorrichtung des Typs 1A von Banbury mit einem
Innenvolumen von 16.500 cm3 in einem Mischvorgang
mit 30 u/min. zusammengegeben. In jedem Fall wurde nach ungefähr einer
Minute das Elastomer hinzugegeben, und die Mixtur wurde gemischt, bis
gemäß Angabe
durch ein im Stößel der
Mischvorrichtung angeordnetes thermoelektrisches Element eine Temperatur
von 310°F
(154°C)
erreicht wurde, oder bis zu einer Höchstdauer von 8 Minuten. In
einem zweiten Durchlauf wurde die Mixtur ferner bis zum Erreichen
einer vom thermoelektrischen Element angegebenen Temperatur von
310°F (154°C) oder bis
zu einer Höchstdauer
von 6 Minuten gemischt. In einem dritten Durchlauf wurden die Antioxidans-Bestandteile
und Härtungsmittel
hinzuge geben, und die Mixtur wurde weiter bis zum Erreichen einer
vom thermoelektrischen Element angegebenen Temperatur von ungefähr 235°F (113°C) (oder
einer maximalen Temperatur von 265°F (129°C)) gemischt.
-
-
In
Tabelle 1:
- 1 ROYALTHERM 1411, siliciumdioxid-modifiziertes
EPDM von Uniroyal Chemical Co.
- 2 80:20-Mischung von VISTALON 606 und
TRILENE CP80, beide von Uniroyal Chemical Co.
- 4 HI-SIL 190G (ausgefälltes hydratisiertes
amorphes Siliciumdioxid) von PPG
- 5 3 mm TWARDON, früher von Enka (derzeit von Teijin)
- 6 SR 708 von Sartomer Co.
- 7 α,α-Bis(t-butylperoxy)diisopropylbenzol
auf Burgess-KE-Ton, von Herkules, Inc.
-
Zusätzlich zu
den oben in Tabelle 1 aufgelisteten Bestandteilen wiesen die Beispiele
1–4 ferner
als nichtessentielle, jedoch optionale Bestandteile ein Antioxidans-System
auf, das 1,0 phr Zink-2-Mercaptotolylimidazol (VANOX ZMTI von R.
T. Vanderbilt), 1,0 phr an 4,4'-Bis(α-al, Dimethylbenzyl)Diphenylamin
(NAUGARD 445 von Uniroyal Chemical Co.) und 0,5 phr an sterisch
gehindertem Diphenol (ETHANOX 702 von Ethyl Corp.) aufwies. Jedes
der Beispiele 1–4
enthielt, obwohl dies nicht essentiell für die Praktizierung der Erfindung
ist, 1,5 phr Zinkstearat und 5,00 phr Zinkoxid wie angegeben, die
den Zusammensetzungen zugegeben wurden, um in der Zusammensetzung
Grundbedingungen für
verbesserte Peroxid-Nutzung und eine Neutralisierungsbasis für die Reaktion
mit jeglicher freier Methacrylsäure
zu erzeugen, die sich andernfalls gebildet haben könnte. Tabelle
2
- *M10 und Eb sind die Messwerte des Quer-Faserverlaufs
bei der Zusammensetzung gemäß Beispiel
2, die diskontinuierliche Fasern enthielt. (Der Messwert von Eb
in Faserverlaufsrichtung betrug 6,3%; eine Messung von M10 in Faserverlaufsrichtung
war nicht möglich.)
-
Für die in
der Tabelle 2 und in den folgenden Tabellen aufgeführten Daten
G*, G', G'' J und Tanδ wurden Analysen unter Verwendung
eines dynamische rheologischen Testsystems durchgeführt, bei
dem es sich z.B. um den Rubber Process Analyzer, Modell Nr. 2000
von Monsanto Corporation, St. Louis, MO handeln kann. Die Daten
wurden bei 175°C,
bei einer Frequenz von 2000 cpm und einer Biegebeanspruchung von
0,09 Grad erhalten. In Tabelle 2 bezeichnet G* den komplexen Modul;
G' bezeichnet den
elastischen Modul; G'' bezeichnet den inelastischen
Modul; J bezeichnet die Verlust-Anpassungsfähigkeit, und Tanδ bezeichnet
das Verhältnis
des inelastischen Moduls (G'') zu dem elastischen
Modul (G'). Ein
normaler Scher-Spannungs-/Belastungs-Test,
wie z.B. derjenige, der in dem obigen Fall durch die in Tabelle
2 aufgeführten
Daten repräsentiert ist,
dient zur Messung des komplexen Moduls G*, der die Vektorsumme des
elastischen Moduls (G')
und des inelastischen oder viskösen
Moduls G'' ist, und kann wie
folgt repräsentiert
werden: G* = G' + JG'' =
G'(1 + JtanδG),wobei
tanδ (oder
der "Verlustfaktor") direkt ein Messwert
der Dämpfung
eines Kautschukmaterials und invertiert ein Messwert seiner Durchlässigkeit
ist.
-
Bei
sämtlichen
hier aufgeführten
Fällen
wurden die Zugeigenschaften entsprechend ASTM D412 gemessen. Für den Zugmodul
bei einer Dehnung von 10% ("M10") ist der Modul der
(nicht gealterten) gehärteten Proben
bei 125°C,
einer Dehnung von 10% und einer Quer-Kopfgeschwindigkeit von 6 inch/min.
(15,24 cm/min.) in Tabelle 2 aufgeführt. Für die Daten der prozentualen
Dehnung beim Brechen ("Eb") wurde ASTM D412
beachtet (ohne Alterung), und die bei Brechen vorhandene Dehnung
der gehärteten
Proben bei 125°C ist
in den Tabellen aufgeführt.
Zum Bestimmen der Härte
bei den verschiedenen Beispielen und vergleichenden Beispielen wurden
Shore-A- und, sofern
anwendbar, Shore-D-Durometer-Messwerte der ungealterten Proben ungefähr bei Raumtemperatur
abgenommen.
-
Vorläufige Hochbelastungs-Dauerbeanspruchungs-Tests
bei drei-rippigen Mehrfachkeilriemen zeigen, dass das Auftreten
eines Randcord-Schadens und insbesondere eines vorzeitigen Randcord-Schadens bei
denjenigen Riemen, die einen Untercord auf EPDM-Basis (im Wesentlichen
gemäß dem im
bereits erwähnten
U.S.-Patent Nr. 5,610,217 beschriebenen Untercord) aufweisen und
die als haftfähiges
Kautschukteil eine Zusammensetzung mit hohem Modul gemäß der in
Tabelle 1 als Beispiel 2 beschriebenen Zusammensetzung aufweisen,
im Vergleich zu im Wesentlichen ähnlichen
Riemen, die als haftfähiges
Kautschukteil eine herkömmliche
Zusammensetzung mit niedrigem Modul aufweisen, beträchtlich
reduziert ist. Als Ergebnis dieser Tests wurde beobachtet, dass
diejenigen Riemen, die gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgebildete haftfähige
Kautschukteile mit hohem Modul aufwiesen, zwar Untercord-Risse zeigten,
bei ihnen jedoch keine Randcord-Abtrennung
und kein Randcord-Versagen auftrat.
-
In
Tabelle 3 sind die Formulierungen für gemäß der vorliegenden Erfindung
vorgesehene haftfähige Kautschuk-Zusammensetzungen
für drei-rippige
Mehrfachkeilriemen aufgeführt,
die konstanten Hochbelastungs-Dauerbeanspruchungs-Tests unterzogen
wurden.
-
-
In
Tabelle 3:
- 1 80:20-Mischung
von VISTALON 606 und TRILENE CP80, beide von Uniroyal Chemical Co.
- 2 70:30-Mischung von VISTALON 606 und
TRILENE CP80, beide von Uniroyal Chemical Co.
- 3 ROYALTHERM 1411 von Uniroyal Chemical
Co.
- 4 HI-SIL 190G (ausgefälltes hydratisiertes
amorphes Siliciumdioxid) von PPG
- 5 SR 708 von Sartomer Co.
- 6 α,α-Bis(t-butylperoxy)diisopropylbenzol
auf Burgess-KE-Ton, von Herkules, Inc.
-
Zusätzlich zu
den oben in Tabelle 3 aufgelisteten Bestandteilen wiesen die Beispiele
3, 4 und 6 und das vergleichende Beispiel 5 ferner als nichtessentielle,
jedoch optionale Bestandteile ein Antioxidans-System auf, das 1,0
phr Zink-2-Mercaptotolylimidazol (VANOX ZMTI von R. T. Vanderbilt),
1,0 phr an 4,4'-Bis(α-al, Dimethylbenzyl)Diphenylamin
(NAUGARD 445 von Uniroyal Chemical Co.) und 0,5 phr an sterisch
gehindertem Diphenol (ETHANOX 702 von Ethyl Corp.) enthielt. Jedes
der Beispiele 3, 4 und 6 und des vergleichenden Beispiels 5 enthielt,
obwohl dies nicht essentiell für
die Praktizie rung der Erfindung ist, 1,5 phr Zinkstearat und 5,00
phr Zinkoxid wie angegeben, die den Zusammensetzungen zugegeben
wurden, um die Peroxid-Nutzung zu
verbessern und eine Neutralisierungsbasis für die Reaktion mit jeglicher
freier Methacrylsäure
zu erzeugen, die sich andernfalls gebildet haben könnte.
-
Jede
der vorstehend in Tabelle 3 aufgeführten Zusammensetzungen wurde
im Wesentlichen entsprechend der oben im Zusammenhang mit Tabelle
1 gegebenen relevanten Beschreibung gebildet und wurde zur Ausbildung
des haftfähigen
Kautschukteils eines oben anhand von 1 beschriebenen
drei-rippigen Mehrfachkeilriemens verwendet, der eine Länge von
43,84 inch (112 cm) und eine obere Breite von ungefähr 1,067 cm
aufwies. In jedem Fall handelte es sich bei dem Untercord, d.h.
dem elastomeren Riemenkörperteil,
um eine faserbeladene EPDM-basierte Zusammensetzung ähnlich derjenigen,
die in dem oben angeführten U.S.-Patent
Nr. 5,610,217 (als Riemen 1 in Tabelle 6 dieses Patents) erläutert wird,
dessen Inhalt in Bezug auf die darin beschriebenen Riemen-Ausgestaltungen
hiermit durch Verweis speziell einbezogen ist. Das Zugteil jedes
der Riemen war ein Polyethylenteraphtalat-Cord, der an dem haftfähigen Kautschukteil
mittels einer Cord-Behandlung in Anhaftung gebracht war, die einen
Isocyanat-Primer,
gefolgt von einem Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Kautschuk-Latex,
aufwies. Die Riemen wiesen ferner auf ihrer Rückfläche, d.h. an der der Riemenscheibenangriffsfläche gemäß der obigen
Beschreibung im Zusammenhang mit 1 gegenüberliegenden
Fläche,
eine kautschuk-skimbeschichtete
Reifen-Cord-Verstärkungsgewebelage
auf.
-
Zur
Bildung der Riemen für
die hier beschriebenen Analysen wurden eine oder mehrere Lagen der
verschiedenen Riemen-Verbundstruktur-Bestandteile, d.h. ungehärtetes Untercord-Material,
skim-beschichtetes Verstärkungsgewebe,
Zugcord und eine ungehärtete
haftfähige
Kautschuk-Zusammensetzung, in der korrekten Reihenfolge derart auf
eine Riemenaufbautrommel aufgetragen, dass der doppelspiralig konfigurierte
Zugcord zwischen zwei Lagen der Kautschuk-Zusammensetzung angeordnet
wurde. Bei dem Beispiel 4 und dem vergleichenden Beispiel 5 hatte
jede Lage der jeweiligen ungehärteten
haftfähigen
Kautschuk-Zusammensetzung eine Dicke von 0,010 Gauge, während bei
den Beispielen 6 und 7 jedes Lage der ungehärteten haftfähigen Kautschuk-Zusammensetzung
eine Dicke von 0,008 Gauge hatte. Jeder derart aufgebaute ungehärtete Riemenschlauch
wurde dann auf einen Rideout-Wert von 0,090 profiliert und eine
hinreichende Zeitdauer lang einer hinreichenden Temperatur ausgesetzt,
um eine Härtung
von mindestens 95% zu erzielen, was daran erkennbar wurde, dass
bei der Analyse mittels dynamischer Tast-Kolometrie ("DSC") keine nennenswerte
Peroxid-Signatur vorhanden war.
-
Zum
Bestimmen der Lasttragefähigkeit
bei hoher Spannung und hoher Temperatur, wie unten in der Tabelle
4 aufgeführt
ist, wurde jeder der Riemen um eine Antriebs-Riemenscheibe 50 und
eine angetriebene Riemenscheibe 52 mit einem Durchmesser
von jeweils 4,75 inch (12 cm), eine zweite angetriebene Riemenscheibe 54 mit
einem Durchmesser von 1,75 inch (21 cm) und eine Rückseiten-Riemenscheibe 56 mit
einem Durchmesser von 3,00 inch (7,6 cm) geführt. Die Riemenscheiben waren
in der in 5 schematisch gezeigten Konfiguration
angeordnet. Die Antriebs-Riemenscheibe wurde mit 4900 u/min. betätigt, und
auf die große angetriebene
Riemenscheibe wurde ein Drehmoment von 180,06 inch-pound zur Erzielung
einer effektiven PS-Leistung von 14 aufgebracht. Auf die kleinere
angetriebene Riemenscheibe wurde eine konstante horizontale Spannung
von 140 pound aufgebracht. Der Test wurde bei 175°C F (80°C) bis zum
Punkt des Versagens durchgeführt,
der anhand von Randcord-Abtrennung, Abtrennung von Rippen oder eines
Auftretens einer Anzahl von Untercord-Rissen, die gleich dem Ein- oder Mehrfachen
der Anzahl der Riemen-Rippen war, ersichtlich wurde.
-
Für die Werte
des elastischen Drehmoments (S')
und des komplexen Drehmoments (S*) wurden, wo diese in den Tabellen
2, 4 und 5 aufgeführt
sind, Proben jeder der Zusammensetzungen gemäß den jeweiligen Beispielen
und vergleichenden Beispielen mittels rotorloser linearer Scherung
gemäß ASTM D
5289 analysiert. Jede der Proben wurde in einem Monsanto
® Oscillating
Disc Rheometer (MDR 2000E) dreißig
Minuten lang bei 0,5° arc
und 1,7 ± 0,1
Hz einer Temperatur von 350°F
(177°C)
ausgesetzt und dadurch gehärtet.
Das komplexe Drehmoment für
eine gegebene Kautschuk-Zusammensetzung steht in der folgenden Beziehung
zu dem komplexen Modul:
G*αS*/Belastung Tabelle
4
- ** Auftreten von Randcord-Abtrennung oder
anderes Riemen-Versagen, das auf Randcord-Abtrennung zurückgeführt wird.
-
Die
in Tabelle 4 aufgeführten
Daten zeigen die verbesserte Hochbelastungs-Dauerbeanspruchbarkeit der Riemen gemäß der vorliegenden
Erfindung, insbesondere der Riemen gemäß dem Beispiel 3 und dem Beispiel
6. Während
sämtliche
Riemen gemäß dem Beispiel
4 und den vergleichenden Beispielen schließlich ein Maß an Randcord-Abtrennung
oder andere Fehler zeigten, die auf vorzeitige Randcord-Abtrennung
zurückgeführt werden,
zeigte sogar nach den 1000 bis mehr als 1200 Stunden dieses extrem
rigiden Tests keiner der Riemen gemäß Beispiel 3 oder Beispiel
6 ein Abtrennen von Riemencord oder einen Verlust an Riemencord.
Dies ist besonders bemerkenswert, da, wie anhand der Daten des Zug-Moduls
(M10), des elastischen Drehmoments (S') und des komplexen Drehmoments (S*)
ersichtlich wird, die Riemen gemäß dem Beispiel
4 und dem vergleichenden Beispiel 5 einen sehr viel niedrigeren
Modul aufwiesen als jede der Zusammensetzungen gemäß dem Beispiel
3 oder dem Beispiel 6. Ferner ist ersichtlich, dass sich die Anzahl
der Stunden des Tests generell proportional zu dem komplexen Drehmoment
(und somit dem komplexen Modul) der jeweiligen Formulierungen vergrößerte.
-
Es
wird angenommen, dass jede Endlosriemen-Ausgestaltung durch die
Einbeziehung der hier beschriebenen Hochmodul-Elastomer-Zusammensetzungen
an – d.h.
mindestens teilweise in Kontakt mit – einem oder mehreren der adhäsivbehandelten
(oder -unbehandelten) Zugcords vorteilhaft beeinflusst wird, z.B. bei
Verwendung als haftfähiges
Kautschukteil der Riemen gemäß der vorliegenden
Erfindung; dies gilt besonders für
diejenigen Endlosriemen-Ausgestaltungen, bei denen Bedenken hinsichtlich
eines Randcord-Versagens besonders ausgeprägt sind, z.B. bei Anwendungsfällen mit
hoher Belastung und/oder hoher Spannung. Die in der obigen Tabelle
4 aufgeführten
verbesserten Ergebnisse der Dauerbelastungstests zeigen, dass die gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgebildeten Riemen im Vergleich zu herkömmlichen
Riemen eine höhere Belastung
pro Rippe im Fall von Mehrfachkeilriemen aushalten können, was
die Möglichkeit
nahe legt, dass man durch Praktizierung dieser Ausführungsform
der Erfindung die Anzahl von Riemen-Rippen für einen gegebenen Anwendungsfall
reduzieren könnte
oder die gleiche Anzahl von Rippen für einen Riemen für Anwendungsfälle mit
höherer
Belastung verwenden könnte.
-
Im
Gegensatz zu der herkömmlicherweise
vertretenen Ansicht wird ferner derzeit angenommen, dass bei den
gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgebildeten haftfähigen
Kautschukteilen mit hohem Modul nicht unbedingt eine hohe Reißfestigkeit
erforderlich ist. Während
Anhaftungs-Kautschukmaterialien des Standes der Technik diese Eigenschaft
benötigen,
um den Auswirkungen der Spannungskonzentration an der Grenzfläche zwischen
dem Zugcord und dem haftfähigen
Kautschuk widerstehen zu können
(wie es sich typischerweise z.B. in Form eines Herausziehens von
Cord manifestiert), wird hingegen bei Riemen, bei denen die einen
hohen Modul aufweisenden Kautschukteile der vorliegenden Erfindung
verwendet werden, an dieser Grenzfläche keine Spannung konzentriert,
was aufgrund der Fähigkeit
der gehärteten
Zusammensetzung des haftenden Kautschuks der Fall ist, wie beschrieben
mindestens einen signifikanten Teil der Belastung von der Grenzfläche zwischen
dem Zugcord und dem haftfähigen
Kautschuk weg und in das darunterliegende Untercord-Elastomer zu übertragen,
so dass von diesen Materialien keine hohe Reißfestigkeit verlangt wird.
Somit sind bei der Praktizierung der Erfindung z.B. Materialien
mit niedriger Vernetzungsdichte nicht erforderlich, und Materialien
mit hoher Vernetzungsdichte können
erfolgreich verwendet werden.
-
Die
vorliegende Erfindung bietet zudem Vorteile auf dem Gebiet von Riemen,
die ohne Spannvorrichtungen verwendet werden sollen, d.h. Riemen,
die einen niedrigen Modul haben, bei denen es sich z.B. um Zugcord
handelt, der bestimmte Polyamide wie z.B. Nylon 6/6 aufweist und
eine hinreichende Dehnung aufnimmt, z.B. 6% oder mehr, so dass der
Riemen unter Dehnung um die Riemenscheiben herum an der Antriebsvorrichtung
installiert werden kann und ihm dadurch eine Spannung verliehen
werden kann. Das den hohen Modul aufweisende haftfähige Kautschukteil
gemäß der vorliegenden
Erfindung hält
den Cord in Position und verhindert, dass er sich durch den Untercord
mit dem relativ niedrigen Modul verlagert, während der Riemen unter Dehnung
um die Riemenscheiben herum in Position gebracht wird. Die Erfindung
findet eine besonders nützliche
Verwendung in der Ausbildung von Kraftübertragungsriemen bei Anwendungsfällen für Generator-Startervorrichtungen,
bei denen das Erfordernis einer hohen Lastaufnahmefähigkeit
(und/oder einer hohen Lastaufnahmefähigkeit pro Riemen-Rippe zur
Ermöglichung
einer kleineren Riemenbreite) besonders ausgeprägt ist.
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Während bei
den oben in den Tabellen 1, 3 und 5 aufgeführten Formulierungen EPDM oder
Materialien auf der Basis von Ethylen-alpha-Olefin-Elastomeren verwendet
werden und diese Formulierungen deshalb ideal für Untercord-Materialien mit ähnlicher
Basis wären,
wird angenommen, dass haftfähige
Kautschuk-Zusammensetzungen mit hohem Modul in ähnlicher Weise auf der Basis
anderer Elastomere formuliert werden können, indem der Anteil eines
oder mehrerer Füllstoffe,
vornehmlich der Siliciumdioxid-Füllstoffe,
oder der Adjuvantien/Coagentien (Zinkmethacrylat oder dgl.) erhöht wird
und/oder der Anteil der Faserbeladung der Kautschuk-Zusammensetzung
erhöht
wird oder Faserbeladung hinzugegeben wird, und zwar in dem Maß, das erforderlich
ist, um in dem haftfähigen
Kautschukteil wie oben beschrieben einen komplexen Modul von 15.000 kPa
oder mehr, oder einen Zug-Modul von mindestens 250 psi (1,724 MPa)
bei 10%iger Dehnung und bei 125°C
zu erzeugen.
-
Die
folgenden zusätzlichen
Beispiele betreffen weitere nicht beschränkende Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, die zur Veranschaulichung verschiedener nichtexklusiver
Kombinationen von Bestandteilen vorgesehen sind, welche ausgebildet
und analysiert wurden. In jedem Fall wies jedes der Beispiele und
vergleichenden Beispiele zusätzlich
zu den in der nachstehenden Tabelle 5 aufgelisteten Bestandteilen als
nichtessentielle, jedoch optionale Bestandteile ein Antioxidans-System
auf, das 1,0 phr Zink-2-Mercaptotolylimidazol
(VANOX ZMTI von R. T. Vanderbilt), 1,0 phr an 4,4'-Bis(α-al,
Dimethylbenzyl)Diphenylamin (NAUGARD 445 von Uniroyal Chemical Co.)
und 0,5 phr an sterisch gehindertem Diphenol (ETHANOX 702 von Ethyl
Corp.) enthielt. Jedes der Beispiele 7–9 enthielt, obwohl dies nicht
essentiell für
die Praktizierung der Erfindung ist, als nichtessentielle, jedoch optionale
Bestandteile 1,5 phr Zinkstearat und 5,00 phr Zinkoxid wie angegeben,
die den Zusammensetzungen zur Schaffung von Grundbedingungen zugegeben
wurden, um die Peroxid-Nutzung zu verbessern und eine Neutralisierungsbasis
für die
Reaktion mit jeglicher freier Methacrylsäure zu erzeugen, die sich andernfalls
gebildet haben könnte. Tabelle
5
- *** M10 und Eb sind die Messwerte für die Probe
gemäß Beispiel
9, die diskontinuierliche Fasern enthielt, bei Messungen quer zur
Faserverlaufsrichtung. (Der Messwert für das Original-Eb in Faserverlaufsrichtung
bei 125°C
betrug 74,5%, und der Messwert für
M10 betrug 848,8 psi (5,86 MPa).
-
In
Tabelle 5:
Ethylen-alpha-olefin = 1 Royaltherm
1411, ein siliciumdioxid-modifiziertes EPDM von Uniroyal Chemical
Co.; oder
2 Engage 8180, ein Ethylenoctylelastomer
von DuPont Dow Elastomers
Siliciumdioxd = Hi-Sil 190G (ausgefälltes hydratisiertes
amorphes Siliciumdioxid) von PPG
ZDMA = Sr-708 von Sartomer
Co.
Härtungsmittel
= Vul-Cup 40KE α,α-Bis(t-butylperoxy)diisopropylbenzol
auf Burgess-KE-Ton von Herkules, Inc.
Verbindungsmittel = A174DLC-Silan
von Harwick/Natrochem
Faser = 3 mm Technora von Teijin
-
Die
Formulierungen und Daten gemäß den vergleichenden
Beispielen 7 und 8 aus Tabelle 5, insbesondere in Hinblick auf die
oben aufgeführten
Beispiele 3 und 6, zeigen die Art, in der bei einem gegebenen Elastomer
die Menge des Füllstoffs,
in diesem Fall eines Siliciumdioxid-Füllstoffs, und die Menge des
Coagens, in diesem Fall Zinkdimethacrylat ("ZDMA")
derart manipuliert werden können,
dass die in den beigefügten
Ansprüchen
aufgeführten
Eigenschaften erzielt werden. Die in Tabelle 5 aufgeführten Formulierungen
und Daten gemäß Beispiel
10 zeigen die bei der Praktizierung dieser Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung erfolgende Verwendung eines Silan-Verbindungsmittels,
in diesem Fall innerhalb einer faserbeladenen EOM-Elastomer-Zusammensetzung,
zur Erzielung hoher Modul-Niveaus.
-
Während bei
den oben in den Tabellen 1, 3 und 5 aufgeführten Formulierungen EPDM oder
Materialien auf der Basis von Ethylen-alpha-Olefin-Elastomeren verwendet
werden und diese Formulierungen deshalb ideal für Untercord-Materialien mit ähnlicher
Basis wären,
wird angenommen, dass Elastomer-Zusammensetzungen mit hohem Modul
in ähnlicher
Weise auf der Basis anderer Elastomere formuliert werden können, indem
der Anteil eines oder mehrerer Füllstoffe,
vornehmlich des Siliciumdioxid-Füllstoffs
bzw. der Siliciumdioxid-Füllstoffe,
oder des Adjuvans/Coagens bzw. der Adjuvantien/Coagentien (Zinkmethacrylat
oder dgl.) und oder des Verbindungsmittels bzw. der Verbindungsmittel
erhöht
wird und/oder der Anteil der Faserbeladung der Elastomer-Zusammensetzung
erhöht
wird oder Faserbeladung hinzugegeben wird, und zwar in dem Maß, das erforderlich
ist, um in dem haftfähigen
Kautschukteil (oder einer anderen Zusammensetzung an dem Zugteil)
wie oben beschrieben einen komplexen Modul von 15.000 kPa oder mehr,
oder einen Zug-Modul von mindestens 250 psi bei 10%iger Dehnung,
einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 6 inch/min. (15,24 cm/min.) und bei
125°C zu
erzeugen.
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Zur
Bildung der Riemen der vorliegenden Erfindung kann jedes beliebige
herkömmliche
und/oder geeignete Verfahren verwendet werden, beispielsweise: optional
das Platzieren einer oder mehrerer Lagen eines gummierten Gewebes
(falls verwendet); eines unvulkanisierten Elastomers, eines Zugcords,
einer oder mehrerer Schichten eines haftfähigen Kautschukteils und eines
zusätzlichen
unvulkanisierten Elastomers auf einer Riemenaufbautrommel; Vulkanisieren
der Anordnung; und Schneiden und/oder Abschaben oder anderweitiges
Profilieren geeigneter einzelner Mehrfachkeilriemen oder Keilriemen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
wird mindestens eine Lage des haftfähigen Kautschuks mit dem hohen
Modul auf dem Zugcord platziert, und mindestens eine Lage haftfähigen Kautschuks
mit dem hohen Modul wird unter dem Zugcord platziert, derart, dass
der Cord in Sandwich- oder
Zwischenlage zwischen Schichten des haftfähigen Kautschukteils angeordnet
ist. Alternativ kann jedoch eine einzige Lage der haftfähigen Kautschuk-Zusammensetzung
mit dem hohen Modul entweder über
oder unter dem Zugcord angeordnet sein, was unter bestimmten Umständen vorteilhaft
sein kann. Alternativ kann ein Riemen gemäß der vorliegenden Erfindung
als einen der Elastomer-Bestandteile, der an dem oder mindestens teilweise
in Kontakt mit dem Zugcord angeordnet ist, die hier beschriebene
haftfähige
Kautschuk-Zusammensetzung mit dem hohen Modul aufweisen, so dass
z.B. kein separates haftfähiges
Kautschukteil zwischen dem Zugcord und dem Riemen-Untercord existiert
und stattdessen die den hohen Modul aufweisende Kautschuk-Zusammensetzung
selbst den einzigen Elastomer-Bestandteil
oder den Haupt-Elastomer-Bestandteil des Riemens bildet.
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Dem
versierten Praktiker werden direkt geeignete Bemessungen und Proportionen
der verschiedenen Riemen-Bestandteile für einen gegebenen Anwendungsfall
ersichtlich sein. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform,
die zur Anwendung bei einem Kraftfahrzeug-Hilfsantrieb vorgesehen
ist, weisen drei-rippige Mehrfachkeilriemen, die oben im Zusammenhang
mit den Tabellen 3 und 4 beschrieben wurden, eine Lage der haftfähigen Kautschukzusammensetzungs-Schicht über dem
Zugcord und eine Lage unter dem Zugcord auf. Bei dieser Ausführungsform
hatte jede Lage vor der Vulkanisierung vorzugsweise Abmessungen
von ungefähr 0,002
bis ungefähr
0,02 ga (7,9 × 105 mm bis 7,9 × 104 mm);
besonders bevorzugt von ungefähr
0,004 bis ungefähr
0,015 ga (15,7 × 105 mm bis 5,9 × 104 mm);
und am meisten bevorzugt von ungefähr 0,006 bis ungefähr 0,012
ga (23,6 × 105 mm bis 4,72 × 104 mm).
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Es
ist anzunehmen, dass die vorliegende Erfindung ferner mit Vorteil
für Synchronriemen
verwendbar ist, wie oben im Zusammenhang mit 3 beschrieben
wurde. Bei derartigen Anwendungsfällen werden die Riemen normalerweise
gemäß einem
beliebigen herkömmlichen
Riemenaufbauvorgang gebildet, vorausgesetzt, dass die hier beschriebene
Zusammensetzung mit dem hohen Modul derart in die Riemenstruktur
einbezogen wird, dass sie den Zugcord vollständig oder mindestens teilweise
einkapselt. Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter können bei
dem Synchronriemen-Vorform-Verfahren
die gemäß der Erfindung
vorgesehenen haftfähigen
Kautschukteile mit dem hohen Modul verwendet werden. Dieses Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Zähne des Riemens vorgeformt
werden und dann, wie auf dem Gebiet bekannt ist, zusätzliche
Riemenlagen einschließlich
des haftfähigen
Kautschukteils schichtweise darauf angeordnet werden, dann die Vorrichtung
vulkanisiert wird, geschnitten wird, etc.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung zu Zwecken der Veranschaulichung detailliert
beschrieben wurde, wird darauf hingewiesen, dass derartige Details
nur diesen Zwecken dienen und der Fachmann Änderungen an ihnen vornehmen
kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen,
außer
in den Fällen,
in denen dieser durch die beigefügten
Ansprüche
beschränkt
ist. Die Erfindung kann auch unter Weglassung jedes Elements, das
hier nicht speziell offenbart wurde, entsprechend praktiziert werden.
