DE6601934U - Keilriemen - Google Patents

Description

D 36 446.47 d Gbm A 29 951

Dayco Corporation
333 West Pirst Street Dayton, Ohio 454o1
USA

Keilriemen

Die Erfindung betrifft einen Keilriemen, dessen Riemenkörper einen Druckteil und einen Zugteil sowie eine Lage von zwischen diesen teilen eingebetteten und sich in Riemenlängsrichtung erstreckenden Fadenwindungen umfaßt.

Keilriemen dieser Art werden bekanntlich in grossem Umfang zur Kraftübertragung in Riementrieben verwendet.

Bei der Konstruktion derartiger Treibriemen tritt beständig das Problem auf, einen Ausgleich zwischen der anzustrebenden hohen Verschleißfestigkeit einerseits und ausreichender Biegeweicösit andererseits herzustellen, welch letztere zur

Vermeidung unzulässig hoher Spannungen im Riemenkörper beim Umlauf über die Riemenscheiben erforderlich ist. Hinsichtlich dieses Problems

sind bereits zahlreiche Lösungen und Vorschläge |

beigesteuert worden, die jedoch noch nicht in | jeder Hinsicht befriedigen. Auoh die vorliegende Erfindung befaßt sich daher mit der Entwicklung eines Keilriemens, der einen zufriedenstellenden Ausgleich zwischen den genannten Forderun- I gen verwirklicht. Dabei wird von einer Riemen- ' konstruktion mit einem geschichteten Riemenkörper ausgegangen, der besondere Vorteile bietet, und zwar insbesondere hinsichtlich verminderter Geräuschbildung und Schwingneigung. Weiterhin zeichnen sich derartige Riemenkörper durch genauen Lauf in den Riemenscheiben ohne Neigung zum Schlagen und Überspringen aus. Über diese an sich bekannte, geschichtete Ausbildung des Riemenkörpers hinaus erstrebt die Erfindung weitere Verbesserungen.

Gleichzeitig macht die Erfindung von einer anderen an sich bekannten Maßnahme zur Erzielung eines steiferen Riemenaufbaues Gebrauch, nämlich von der Anordnung einer Mehrzahl gesonder-r ter Pasern oder Fäden innerhalb eines aus Gummi bestehenden Abschnitts des Riemenkörpers. Dieses Prinzip ist bereits aus den US-Patentschriften 1 611 83o sowie 1 7oo 999 bekannt, wobei diese Pasern jedoch qjuer zur Riemenlängsrichtung angeordnet waren und in dieser Weise eine größere Steifheit des Riemenkörpers !bewirken sollten. Die vorliegende Erfindung verwendet

faserverstärkte Riementeile und Gewebelagen zur Verbesserung der geschichteten Riemenkonstruktionen.

Bisher dienten die Fasern oder Fäden innerhalb des Riemenaufbaues hauptsächlich zur Erhöhung

der seitlichen Steifheit des Rieraenkörpers. Demgemäss waren die Fasern oder ?äden in einem Winkel von 90° zur Riemenlängsrichtung angeordnet. Demgegenüber wurde erfindungsgemäss fest-r gestellt, daß eine Veränderung dieser WineQpllage eine Verminderung der Seitensteifheit und eine geringfügige Erhöhung der LängsSteifheit des Riemenkörpers bewirkt. Hieraus ergibt sich eine

ι Anordnung der Fasern oder Fäden in einem Winkel

von 45° bis 90° gegen die Riemenlängsrichtung. Ferner hat sich ergeben, daß die Anordnung der Fasern oder Fäden in zueinander entgegengesetzter Win^kellage gewisse zusätzliche Vorteile mit sich bringt.

In diesem Zusammenhang besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines Riemens und ins— besondere eines Keilriemens, der hohe Seitensteifheit des Riemenkörpers mit ebensolcher Biegeweichheit in Riemenlängsrichtung miteinander verbindet. Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einem Riemen der eingangs genannten Art hauptsächlich dadurch, daß der Ri'emenkörper geschichtete Gewebelagen und Lagen aus elastischem Werkstoff aufweist und daß in die Lagen aus elastischem Material eine Mehrzahl von

gesonderten Fasern eingebettet ist. Auf diese Wei-

I i 1 § Mf § I -Jl

se ergibt sich ein Riemen mit geringer Geräuschbildung und Neigung zum Überspringen, Schwingen und Schlagen, wobei gleichzeitig eine Verbesserung des Sitzes und der Kraftübertragung zwischen Riemen und Riemenscheibe erzielt wird.

Die Erfindung wird weiter anhand der in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiele erläutert. Hierin zeigt

Fig. 1 den Querschnittsaufbau einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Keilriemens,

Eig. 2 den Riemenquerschnitt gemäss Pig. T nach einer gewissen Laufzeit,

Eig. 3 und

Eig. 4 je eine weitere Ausführung^form eines erfindungsgemässen Keilriemens im Querschnitt,

Eig. 5 einen Tangentialschnitt einer zusammengesetzten Riemenschicht gemäss Linie 5 - 5 in Eig. 1,

Eig. 6 und

Eig. 7 je einen Schnitt gemäss Eig. 5 für andere Eormen solcher Riemenschichten und

Eig. 8 den Aufbau einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemässen Keilriemens in perspektivischer Schnittansicht.

Die Gewebelagesn 15 können aus gewebtem Material wie Baumwolle, Kunstseide, Polyamiden, Polyestern oder dgl. bestehen sowie unbehandelt oder auch einseitig bzw,, zweiseitig beschichtet verwendet werden. In Fig. 1 sind fünf solcher Gewebelagen angedeutet, deren Anzahl jedoch unter Berücksichtigung der Riemenabmessungen und sonstiger Erfordernisse insbesondere in einem Bereich von eins bis sechs} gewählt werden kann. Zwischen den Gewebelagen sind abwechselnd Lagen 16 aus elastischem Materia], angeordnet, wofür der im Keilriemen

üblicherweise verwendete natürliche oder synthetische Gummi in Betracht kommt. Innerhalb dieser elastischen Lagen ist jedoch eine Vielzahl von gesonderten Fasern 17 eingebettet, die quer 2;ur Riemenlängsrichtung (d.h. in einem Winkel von 90° zu dieser) angeordnet sind und aus Baumwolle, Kunstseide, Polyamiden, Polyestern oder anderen geeigneten Materialien bestehen können. Diese Fasern werden beim Herstellungsprozess des Riemens unter genauer Kontrolle in der angedeuteten Richtung eingebaut.

Gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung

Der Keilriemen. 11 gemäss Fig. 1 besteht aus einem Druckteil 12 und einem Zugteil 13 sowie

zwischen diesen Teilen eingebetteten, sich |

in Riemenlängsrichtung erstreckenden Faden- |

windungen 14*- Der Zugteil besteht in diesem |

Fall in üblicher Weise aus Sussi, während dar I

Druckteil einem erfindungsgemässen Schichtauf- f

bau aus abwecliselnden Gummi- und Gewebelagen |

aufweist. I

bestehen öie Lagen 15 aus sogenanntem spannungsfreien ("stress relieved") Gewebe, "bei dem die Kett- und Schußfäden nicht wie üblich in einem Winkel von 90°, sondern einem solchen von 95° bis 155° zueinander angeordnet sind.

Im Betrieb unterliegen die aus Gummi bestehenden Lagen 16 an den S eite?iflachen des Riemens einer stärkeren Abnutzung als die Gewebelagen 15, wodurch sich die in Pig. 2 angedeutete, wellenförmige Abnutzung ergibt. Dies bedeutet einen besonderen Vorteil des gesichichteten Riemenaufbaus, da die Seitenkanten der Gewebelagen annähernd ihre ursprünglichen Abmessungen behalten und für einen unver ändert en Kraftschluß zwischen den Seitenflächen des Siemens und den Innenflächen der Riemenscheibe sorgen. Ohne die Gewebelage würden die gesamten Seitenflächen des Druckteiles durch Abnutzung ausgehöhlt werden, wodurch sich die Anpressung und der Kraftschluß ζ Ischen Riemen und Riemenscheibe entsprechend vermindert.

Bei der Ausfüflh^mgsform nach Fig. 3 besteht ein Riemen 21 aus einem Druckteil 22, einem Zugteil 23 und zwischen diesen eingebetteten Fadenwindungen 24. In diesem Fall ist jedoch abweichend von der vorangehenden Ausführung der Zugteil des fRiemens geschichtet und aus abwechselnden Gewebelagen 15 und elastischen Lagen 16 aufgebaut. Die Anordnung dieser Lagen selbst; entspricht der vorangehenden Ausführung. Auch hier können anstelle der drei angedeuteten Gewebelagen und elastischen Lagen Lagen-zahlen zwischen eins und

sechs angewendet werden, wobei der restliche Abschnitt des Zugteils aus üblichem elastischem Werkstoff "besteht.

Auch der Riemen 31 der Ausführung nach Pig. 4 "besteht aus einem Druckteil 32, einem Zugteil 33 und zwischen diesen eingebetteten Fadenwindungen 34. Hier bestehen jedoch beide Teile vollständig aus abwechselnden Gewebelagen 15 und elastischen Lagen 16. Bei teilweise geschichtetem Aufbau beider lagen besteht der restliche Abschnitt wieder aus üblichem elastischem Werkstoff.

Bisher waren die in die elastischen lagen eingebetteten Pasern 17 gemäsa Fig. 5 üblicherweise in einem Winkel vom 90° zur Riemenlängsrichtung angeordnet, um maximale Seitensteifheit des Riemenkörpers zu erreichen. In manchen Fällen ist jedoch eine geringfügige Erhöhung der Längssteifheit erwünscht, während auf ein Höchstmaß an Seitensteifheit verzichtet werden kann. In diesem Fall ist es möglich, die eingebetteten Fasern in einem Winkel von 0° bis 90° in bezug auf die Riemenlängsrichtung anzuordnen. Eine solche Anordnung ist z.B. in dem Abschnitt 18 einer elastischen Lage gemäss Fig. 6 angedeutet, während in dem Abschnitt 19 gemäss Fig. 7 eine entgegengesetzte Winkellage dargestellt igt. Die durch solche Winkellagen der eingebetteten Fasern erreichte höhere LängsSteifheit ist in manchen An— wendungsfällen zur Verringerung der Neigung zum Überspringen und zur Vermeidung von Rippenbildung

— 8 —

O 004 0 · # - O

im Riemenkörper erwünscht.

In den Abschnitten 18 und 19 einer elastischen Lage gemäss Fig. 6 und 7 sind die eingebetteten Fasern sämtlich etwa in der gleichen I Eichtung angeordnet.

I In den abwechselnden Lagen können "vorteilhaft

I entgegengesetzte Winkelanordnungen gemäss den

I dargestellten Abschnitten 18 und 19 vorgesehen

I werden. Eine solche gekreuzte Anordnung der Fa-

ι eerrichtung ergibt einen besonders günstigen

I Ausgleich zwischen Steifheit und Lebensdauer.

j Bine solche Riemenkonstrukticn ist in Fig. 8

¹ veranschaulicht, wobei der Riemen 4-1 aus ein^ia-

I Druckteil 42, einem Zugteil 43 und Fadenwindun-

■ gen 44 besteht. Der Druckteil ist aus mit Gewe

belagen 15 abv/echselnden elastischen Lagen zueammengesetzt, welch letztere g/?mäss Fig. 6 und 7 eine entgegengesetzte Winkelanordnung der eingebetteten Fasern aufweisen und daher entsprechend mit 18 und 19 bezeichnet sind. Mindestens eine der Gewebelagen 15 kann zweckmäßig aus einem spannungsfreien Gewebe bestehen.

Claims (6)

1. β « · ■* β

   Ansprüche

   Keilriemen, dessen Riemenkörper einen Druckteil und einen Zugteil sowie eine zwischen diesen Teilen eingebettete Mehrzahl von sich in Riemenlängsrichtung erstreckenden Padenwindungen unrtasst, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemenkörper geschichtete Lagen, die abwechselnd aus G-ewebelagen und Lagen aus elastischem Material bestehen, mit einer Mehrzahl von gesonderten, in das elastische Material eingebetteten Pasern auf v/eist.
2. 2. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschichteten Lagen im Zugteil des Riemens angeordnet sind.
3. 3. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschichteten Lagen im Druckteil des Riemens angeordnet sind.
4. 4. Riemen nach Anspruch 1, dadtirch gekennzeichnet, daß die Gewebelagen in einem Winkel von 95° bis 155° zueinander angeordnete Kett- und Schußfäden aufweisen.
5. 5. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pasern in einem Winkel von 45° bis 90° in bezug auf die Riemenlängsachse angeordnet sind.
6. 6. Riemen nach Anspruch. 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abwechselnden Lagen aus elastischem Werkstoff in zueinander entgegengesetzter Winkellage angeordnete Easern aufweisen«