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Gebiet der
Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Kraftübertragungselemente,
wie z. B. Rollen.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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In den vergangenen Jahren wurde eine
variierbare Antriebsrolle bzw. Übersetzungs-Riemenscheibe so
angepasst, dass deren wirksamer Durchmesser für einen Riemen veränderbar
ist. Insbesondere wurde eine variierbare Antriebsrolle der Art angepasst,
bei der ein Flachriemen um einen Kraftübertragungsring gewunden ist,
der exzentrisch bzgl. einer Achse der Rolle ausrichtbar und der
in eine V-förmigen
Nut der Rolle eingepasst ist. Mit dieser Art einer variierbaren
Antriebsrolle wird ein Drehmoment zwischen einem Element, das die
V-förmige
Nut ausbildet und dem Kraftübertragungsring übertragen.
Demzufolge sind die Kontaktflächen
dazwischen jedoch so knapp, dass der Flächendruck signifikant ansteigt.
In dem oben erwähnten
Kontaktbereich besteht dort, wo sich die Rotation aufgrund der Drehmomentübertragung
und die Translation aufgrund der Exzentrizität überlagern, ein komplizierter
Kontaktzustand.
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Auf der anderen Seite wurde üblicherweise
Metall als den Kraftübertragungsring
ausbildendes Material verwendet, so dass es zu einigen Problemen
kam. Zum Beispiel war der Kraftübertragungsring
unterbrochen oder das Element, das die V-förmige Nut ausbildet, verschliss
zusehends.
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Zur Lösung dieses Problems wird es
in Erwägung
gezogen, Harz für
den Kraftübertragungsring
zu verwenden. Wird normales Harz für den Kraftübertragungsring verwendet,
verschleißt
der Kraftübertragungsring zusehends
und dessen Reibung wird unbeständig.
Demzufolge ist in dem Fall, in dem üblicherweise das Drehmoment
zu über tragen
ist, keine Stabilisierung vorhanden und der Kontaktbereich löst sich
auf (is melted).
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In anderen Worten, ein aus Harz geformtes,
für einen
Kraftübertragungsring
in Betracht kommendes Element muss zu einem Gegenelement selbst
eine gute Kompatibilität
aufweisen, wenngleich es bzgl. seiner Verschleißfestigkeit überlegen
ist. Außerdem
muss es einen genauen Reibungskoeffizienten haben, der ungeachtet
der Temperatur stabil ist.
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In den vergangenen Jahren, als Automobilteile
kleiner und leichter und deren Kosten gesenkt wurden, wurden Rollen,
die üblicherweise
hauptsächlich
aus Metall bestanden, durch solche aus Harz ersetzt. Eine normale
Rolle weist die gleichen Probleme auf wie der oben genannte Kraftübertragungsring.
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Um solche Probleme zu beheben, wurde
ein Kraftübertragungselement
in Erwägung
gezogen, das durch Ausformen eines Harzmaterials ausgebildet wird,
das durch das Mischen einer aromatischen Polyamidfaser, eines nichtlinearen
anorganischen Füllstoffes
und Graphit mit Phenolharz erhalten wurde (siehe z. B. die japanische,
ungeprüfte
Patentveröffentlichung,
Nr. 10-78112). Hier wird ein Fall dargestellt, bei dem das Kraftübertragungselement
bzgl. seiner Festigkeit mangelhaft ist, wenn es auf den Kraftübertragungsring
angewendet wird. In solch einem Fall wird erwogen, dass ein metallisches
Verstärkungselement
in das Harzmaterial eingebettet wird. Wenn jedoch das metallische
Verstärkungselement
eingebettet wird, ist es sehr teuer, das metallische Verstärkungselement
herzustellen. Außerdem
steigen die Kosten für
die Ausformung des Harzes, weil das metallische Verstärkungselement
eingebettet wird.
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Die FR-A-1 290 987 zeigt ein Kraftübertragungselement
gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffs des unabhängigen
Anspruches 1.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ein Kraftübertragungselement
vorzusehen, das nicht leicht verschleißt, eine gute Kompatibilität zu einem
Gegenelement aufweist, einen genauen, hinsichtlich der Temperatur
stabilen Reibungskoeffizienten und eine hohe Festigkeit aufweist
sowie kostengünstig
ist. Um die oben erwähnte
Aufgabe zu erfüllen,
ist eine bevorzugte Art der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet,
dass das Kraftübertragungselement
durch das Ausformen eines Harzmaterials ausgebildet wird, das durch
das Mischen einer Kohlefaser, einer aromatischen Polyamidfaser und
Graphit mit Phenolharz erreicht wird.
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Das Phenolharz hat den Vorteil, dass
es bezüglich
Wärmebeständigkeit
und Steifigkeit überlegen
ist und selbst unter hohen Temperaturen nicht schmilzt und erweicht.
Jedoch ist es schwierig, das Harz dort anzuwenden, wo Gleiten erwünscht ist,
weil es spröde
ist und im Wesentlichen einen sehr hohen Reibungskoeffizienten aufweist.
Die Kohlefaser und die aromatische Polyamidfaser werden als Verstärkungselemente
verwendet, um das Phenolharz bzgl. Sprödigkeit zu verbessern, und
das Graphit wird als Festschmierstoff verwendet, um dessen Gleiteigenschaften
zu verbessern.
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Die Kohlefaser trägt als Verstärkungsmaterial
zu einer Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Harzmaterials
bei. Ein Beispiel einer Kohlefaser ist Toreca (Handelsname), hergestellt
von Toray Industries Inc. Der Anteil der Kohlefaser in dem Harzmaterial
liegt vorzugsweise im Bereich von 5–30 Gew.-%. Der Grund dafür ist, dass
einerseits das Harzmaterial infolge fehlender Festigkeit zur Rissbildung
neigt, wenn der Anteil der Kohlefaser weniger als 5 Gew.-% beträgt. Andererseits
kann das Harzmaterial zu hart sein, so dass ein Gegenelement verschleißt, wenn
der Anteil der Kohlefaser 30 Gew.-% überschreitet.
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Die aromatische Polyamidfaser trägt nicht
nur zu einer Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Harzmaterials
als Verstärkungsmaterial
bei, sondern verbessert auch signifikant dessen Verschleißfestigkeit. Ferner
verschleißt
es das Gegenelement kaum, wie dies z. B. bei herkömmlicher
Glasfaser oder Kohlefaser beobachtbar ist. Beispiele einer aromatischen
Polyamidfaser sind Kevler (Handelsname) und Nomex (Handelsname),
die von Du Pont Co., Ltd. hergestellt werden und Konex (Handelsname),
das von Teijin Limited hergestellt wird. Der Anteil der aromatischen
Polyamidfaser im Harzmaterial liegt vorzugsweise in einem Bereich von
5 bis 15 Gew.-%. Der Grund dafür
ist, dass das Harzmaterial, z. B. aufgrund fehlender Festigkeit
zur Rissbildung neigt, wenn der Anteil der aromatischen Polyamidfaser
weniger als 5 Gew.-% beträgt und
dass eine verbesserte Verstärkungswirkung
auch dann nicht erkennbar ist, wenn 15 Gew.-% überschritten werden und Kohlefaser
beigemischt ist.
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Durch das Mischen von Kohlefaser
und aromatischer Polyamidfaser als Verstärkungsmaterialien, kann die
Kohlefaser die fehlende Druckfestigkeit der aromatischen Polyamidfaser
ausgleichen, während
dem Verschleiß des
Gegenelements durch die aromatische Polyamidfaser vorgebeugt wird,
so dass eine ausreichende Festigkeit, z. B. Biegefestigkeit des
Harzmaterials erreichbar ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die
Kohlefaser hauptsächlich
als Verstärkungsmaterial
und die aromatische Polyamidfaser zu deren Unterstützung beigemischt
wird, um eine ausreichende Festigkeit zu erreichen, während der
Verschleiß des
Gegenelements verhindert wird. Es ist nicht vorteilhaft, wenn nur
die Kohlefaser als Verstärkungsmaterial
beigemischt wird, weil das Gegenelement zum Verschleiß neigt.
Es ist nicht vorteilhaft, wenn nur die aromatische Polyamidfaser
als Verstärkungsmaterial
beigemischt wird, weil bei dem Harzmaterial damit keine ausreichende
Festigkeit, insbesondere keine Biegefestigkeit erreicht werden kann.
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Ein Beispiel für Graphit ist CPB 30 (Chuetsu
Kokuen Kogyosho K. K.). Es ist vorteilhaft, dass der Anteil an Graphit
in dem oben erwähnten
Harzmaterial im Bereich von 10 bis 15 Gew.-% liegt. Der Grund dafür ist, dass
das Harzmaterial schwer gleitet, wenn der Anteil an Graphit weniger
als 10 Gew.-% beträgt,
während
es aber spröde
ist, wenn 15 Gew.-% überschritten
werden.
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Wenn der nichtlineare anorganische
Füllstoff
ferner mit dem oben genannten Harzmaterial gemischt wird, dient
dies vorzugsweise der Anpassung der Reibungskraft des Harzmaterials.
Beispiele nichtlinearer anorganischer Füllstoffe weisen mindestens
einen bestimmten Bestandteil aus der aus Kalziumkarbonat, Magnesiumkarbonat,
Siliziumdioxid-Pulver, Talkum, Ton, Aluminiumoxid, Glimmer und Gips
bestehenden Gruppe auf. Es ist vorteilhaft, dass der Anteil des
nichtlinearen anorganischen Füllstoffes
in dem Harzmaterial im Bereich von 5 bis 20 Gew.-% liegt. Der Grund
dafür ist,
dass das Harzmaterial eine erhöhte
Reibung aufweist, wenn der Anteil des nichtlinearen anorganischen
Füllstoffes
weniger als 5 Gew.-% beträgt,
während
es spröde ist,
wenn 20 Gew.-% überschritten
werden. Handelt es sich bei dem nichtlinearen anorganischen Füllstoff
insbesondere um Talkum, so ist dies vorteilhaft, weil die Reibungskraft
des Harzmaterials leicht anpassbar ist.
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Die vorstehenden und andere Aufgaben,
Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
ersichtlicher aus der folgenden, detaillierten Beschreibung der
vorliegenden Erfindung, in Verbindung mit den angefügten Zeichnungen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine Querschnittansicht einer variierbaren Antriebsrolle, die gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung einen Kraftübertragungsring als Kraftübertragungselement
aufweist.
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Detaillierte
Beschreibung der Ausführungsform
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Eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben.
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Eine Kohlefaser, eine aromatische
Polyamidfaser, ein nichtlinearer anorganischer Füllstoff und Graphit werden
zu Phenolharz, dem Basisharz, zugegeben und geknetet, um das Formharz
vorzubereiten.
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Das Formharz wird dann geformt, um
einen Kraftübertragungsring 1 zu
erhalten, der als Kraftübertragungselement
dient und in einer variierbaren Antriebsrolle A, wie in 1 gezeigt, angewendet wird.
Der Kraftübertragungsring 1 hat
die Form eines Kreisringes, der in etwa elliptisch im Querschnitt
ist, um eine Übertragungsfläche 1a für einen
Flachriemen B auf seiner äußeren Umfangsfläche auszubilden.
Eine Vielzahl von Ausnehmungen, die mit dem Flachriemen in Eingriff
sind, sind in Umfangsrichtung auf der Übertragungsfläche 1a ausgebildet.
Der Kraftübertragungsring 1 ist
in einer Vförmigen
Nut 4 eingepasst, die zwischen einem eine V-förmige Nut
ausbildenden Paar von Elementen 2 und 3 festgelegt
ist, die den Abstand zwischen sich anpassen können. Die die V-förmige Nut
ausbildenden Elemente 2 und 3 entsprechen den
Antriebsrollen-Grundkörpern.
Sich verjüngende,
an beiden seitlichen Umfangsflächen
des Kraftübertragungsrings 1 ausgebildete
Flächen 1b und 1c berühren jeweils
die schrä gen
Flächen 2a und 3a der
die V-förmige
Nut ausbildenden Elemente 2 und 3. Die sich verjüngenden
Flächen 1b und 1c sind
Bereiche, in welchen ein sehr komplizierter Kontaktzustand herrscht,
nämlich
die Überlagerung
einer Rotation aufgrund der Drehmomentübertragung und einer Translation
aufgrund der Exzentrizität.
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In der variierbaren Antriebsrolle
A sind einander gegenüberliegende
und die gleiche Steigung aufweisende Gewindeabschnitte 6 und 7 um
eine zylindrische, über
einen Motor angetriebene Drehachse 5 ausgebildet.
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Die die V-förmige Nut ausbildenden Elemente 2 und 3 sind
jeweils in den Gewindeabschnitten 6 und 7 eingepasst
und miteinander durch eine Keilwellenverbindung (spline fitting)
verbunden, so dass sie zusammen drehbar sind. Die Bezugsnummer 8 bezeichnet
eine Kegelfeder, die in die Richtung gedrängt ist, in der die beiden,
die V-förmige
Nut ausbildenden Elemente 2 und 3 am nächsten zueinander
stehen. In der variierbaren Antriebsrolle A ist die Spannung eines
Riemens erhöht,
um den Kraftübertragungsring 1 exzentrisch
bzgl. einer Achse 5a der Drehachse 5 auszurichten
und damit den Kontaktdurchmesser des Riemens zu verändern.
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Die Kohlefaser trägt als Verstärkungsmaterial
zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Harzmaterials bei.
Der Anteil der Kohlefaser in dem Harzmaterial liegt vorzugsweise
im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, noch besser im Bereich von 10 bis
20 Gew.-% und insbesondere im Bereich von 15 Gew.-%. Der Grund dafür ist, dass
das Harzmaterial z. B. aufgrund fehlender Festigkeit zur Rissbildung
neigt, wenn der Anteil der Kohlefaser weniger als 5 Gew.-% beträgt, wohingegen
ein Gegenelement bei zu großer
Festigkeit, nämlich
bei mehr als 30 Gew.-%, verschleißt. Ein Beispiel für Kohlefaser
ist Toreca (Handelsname), die von Toray Industries, Inc. hergestellt
wird.
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Die aromatische Polyamidfaser trägt als Verstärkungsmaterial
nicht nur zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Harzmaterials
bei, sondern erzeugt auch eine große Wirkung bei der Verbesserung
bzgl. dessen Verschleißfestigkeit.
Ferner verursacht es geringfügig
Verschleiß am
Gegenelement, wie bei herkömmlicher
Glasfaser oder Kohlefaser beobachtbar ist. Der Anteil der aromatischen
Polyamidfaser in dem Harzmaterial liegt vorzugsweise im Bereich
von 5 bis 15 Gew.-%. Der Grund dafür ist, dass das Harzmaterial z.
B. aufgrund fehlender Festigkeit zur Rissbildung neigt, wenn der
Anteil der aromatischen Polyamidfaser weniger als 5 Gew.-% beträgt, und
dass eine verbesserte Verstärkungswirkung
auch dann nicht erkennbar ist, wenn 15 Gew.-% überschritten werden und Kohlefaser
beigemischt ist. Beispiele der aromatischen Polyamidfaser sind Kevler
(Handelsname) und Nomex (Handelsname), die von Du Pont Co., Ltd.
hergestellt werden und Konex (Handelsname), das von Teijin Limited
hergestellt wird.
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Durch das Mischen von Kohlefaser
und aromatischer Polyamidfaser als Verstärkungsmaterialien, kann die
Kohlefaser die fehlende Druckfestigkeit der aromatischen Polyamidfaser
ausgleichen, während
dem Verschleiß des
Gegenelements durch die aromatische Polyamidfaser vorgebeugt wird,
so dass eine ausreichende Festigkeit, z. B. Biegefestigkeit des
Harzmaterials erreicht werden kann. Insbesondere ist es vorteilhaft,
wenn die Kohlefaser hauptsächlich
als Verstärkungselement
und die aromatische Polyamidfaser zu deren Unterstützung beigemischt
wird, um eine ausreichende Festigkeit zu erreichen, während dem
Verschleiß des Gegenelements
vorgebeugt wird. Es ist nicht vorteilhaft, wenn nur die Kohlefaser
als Verstärkungsmaterial
beigemischt wird, weil das Gegenelement zum Verschleiß neigt.
Es ist nicht vorteilhaft, wenn nur die aromatische Polyamidfaser
als Verstärkungsmaterial
beigemischt wird, weil bei dem Harzmaterial damit keine ausreichende
Festigkeit, insbesondere keine Biegefestigkeit erreicht werden kann.
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Ein Beispiel für Graphit, der als Zusatzstoff
zur Steigerung der Gleiteigenschaften des Harzmaterials verwendet
wird, um dessen Verschleißfestigkeit
zu verbessern, ist CPB 30 (Chuetsu Kokuen Kogyosho K. K.). Es
ist vorteilhaft, dass der Anteil an Graphit in dem Harzmaterial
im Bereich von 10 bis 15 Gew.-% liegt. Der Grund dafür ist, dass
das Harzmaterial schlecht gleitet, wenn der Anteil an Graphit weniger
als 10 Gew.-% beträgt,
während
es aber spröde
ist, wenn 15 Gew.-% überschritten
werden.
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Beispiele nichtlinearer anorganischer
Füllstoffe
weisen mindestens einen bestimmten Bestandteil aus der aus Kalziumkarbonat,
Magnesiumkarbonat, Siliziumdioxid-Puder, Talkum, Ton, Aluminiumoxid,
Glimmer und Gips bestehenden Gruppe auf. Es ist vorteilhaft, dass
der Anteil des nichtlinearen anorganischen Füllstoffes in dem Harzmaterial
im Bereich von 5 bis 20 Gew.-% liegt. Der Grund dafür ist, dass
das Harzmaterial eine erhöhte
Reibung aufweist, wenn der Anteil des nichtlinearen anorganischen
Füllstoffes
weniger als 5 Gew.-% beträgt,
während
es spröde
ist, wenn 20 Gew.-% überschritten
werden. Handelt es sich bei dem nichtlinearen anorganischen Füllstoff
insbesondere um Talkum, so ist dies vorteilhaft, weil die Reibungskraft
des Harzmaterials leicht anpassbar ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform
wird das Harzmaterial verwendet, das durch das Mischen von Kohlefaser,
aromatischer Polyamidfaser und Graphit mit Phenolharz erhalten wird.
Daher hat das Harzmaterial selbst eine gute Kompatibilität zu dem
Gegenelement, obwohl es eine hohe Festigkeit aufweist, in der Verschleißfestigkeit überlegen
ist und einen Reibungskoeffizienten hat, der in dem Formelement
ungeachtet der Temperatur stabil ist. Folglich ist das Harzmaterial
für die
Verwendung als Riemen-Führungselement
(ein Kraftübertragungselement), wie z. B. ein Kraftübertragungsring
geeignet.
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Die Anteile der Kohlefaser, der aromatischen
Polyamidfaser und des Graphits in dem Phenolharz liegen jeweils
im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, im Bereich von 5 bis 15 Gew.-% und
im Bereich von 10 bis 15 Gew.-%, so dass die Verschleißfestigkeit
des Harzmaterials weiter verbessert werden kann und dessen Reibungskoeffizient
noch stabiler wird.
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Insbesondere kann ein Kraftübertragungsring
mit hoher Festigkeit erzielt werden, so dass kein metallisches Verstärkungselement
in dem den Kraftübertragungsring
ausbildenden Harzmaterial eingebettet werden muss. Daher ist es
möglich,
einen im Vergleich zu dem Kraftübertragungsring,
in dem das metallische Verstärkungselement
im Harzmaterial eingebettet ist, leichteren Kraftübertragungsring
1 auszubilden, so dass die Wirkung einer Zentrifugalkraft in dem
Fall, in dem der Kraftübertragungsring
1, wie oben beschrieben, exzentrisch hergestellt ist, reduziert
werden kann. Demzufolge können
die Vibrationen des Kraftübertragungsrings
1 eingedämmt
werden. Daher kann der Kraftübertragungsring
1 mit der stabil betreibbaren variierbaren Antriebsrolle A, angewendet
werden.
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Wird ferner der nichtlineare anorganische
Füllstoff
dem Harzmaterial beigemischt, kann vorzugsweise die Reibungskraft
des Harzmaterials derart angepasst werden, dass das ausgeformte
Element einen geeigneten Reibungskoeffizienten aufweist. Vorzugsweise
liegt der Anteil des nichtlinearen anorganischen Füllstoffes im
Harzmaterial im Bereich von 5 bis 20 Gew.-%. Handelt es sich bei
dem nichtlinearen anorganische Füllstoff insbesondere
um Talkum ist, kann die Reibungskraft des Harzmaterials leicht angepasst
werden.
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Die vorliegende Erfindung ist auf
ein Kraftübertragungselement,
wie z. B. ein Riemen-Führungselement,
anwendbar, z. B. eine gewöhnliche
Riemenscheibe. Zusätzlich
können
verschiedene Änderungen
im Bereich der vorliegenden Erfindung gemacht werden.
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Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiele
1 bis 5 Jeder der verschiedenen Arten von Füllstoffen wurde dem Novolak-Typ-Phenolharz,
dem Basisharz, mit dem in Tabelle 1 gezeigten Anteil zugegeben und
mit diesem geknetet, um ein Formharz vorzubereiten, wobei das Formharz
danach geformt wurde. Demzufolge wurden die Kraftübertragungsringe
aus den Beispielen 1 bis 5 und aus den Vergleichsbeispielen 1 bis
5 erhalten.
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In den Beispielen 1 bis 5 und den
Vergleichsbeispielen 1 bis 2 wurde dem Phenolharz Kohlefaser, aromatische
Polyamidfaser, Graphit und Talkum zugegeben. In dem Vergleichsbeispiel
3 wurde dem Phenolharz aromatische Polyamidfaser, Graphit und Talkum
zugegeben. In dem Vergleichsbeispiel 4 wurde dem Phenolharz Kohlefaser,
Graphit und Talkum zugegeben. In dem Vergleichsbeispiel 5 wurde
dem Phenolharz Kohlefaser und aromatische Polyamidfaser zugegeben.
In der Tabelle 1 wurde die Polyamidfaser durch Aramid F und die
Kohlefaser durch Kohlenstoff F gekennzeichnet.
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Die Kraftübertragungsringe in den Beispielen
1 bis 5 und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 wurden für die variierbare
Antriebsrolle verwendet, um Bewertungstests bzgl. Verschleißfestigkeit,
einer Probentemperatur, eines Reibungskoeffizienten, einer Kompatibilität zu einem
Gegenstück
und Vibration und ferner Tests bzgl. der Biegefestigkeit durchzuführen. Aus
den Tests wurden die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse erhalten.
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Die Tests wurden durch ein Gegeneinander-Pressen
der äußeren Umfangsteile
zweier, verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten aufweisender Scheiben
durchgeführt,
damit diese zwangsweise an einem Kontaktpunkt gleiten, um die Probentemperatur,
den Reibungskoeffizienten und die Vibration jeder der Scheiben zu
messen. Der Verschleißanteil
der Scheibe wurde gemessen, um die Verschleißfestigkeit und die Kompatibilität zu einem
Gegenstück
zu bewerten. Ein Teil des Kraftübertragungsrings
wurde als Probenstück
verwendet, um die Biegefestigkeit zu messen.
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Als Maßstab für die Beurteilung der Verschleißfestigkeit
wurde in den Testergebnissen im Falle des Nicht-Verschleißens der
Scheibe ein 0 und im Falle des Verschleißens ein x angegeben. Als Maßstab für die Beurteilung
der Probentemperatur wurde im Falle, dass die Probentemperatur nicht
mehr als 60°C
betrug, ein 0 und im Falle, dass sie 60°C überschritt, ein x angegeben.
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Als Maßstab für die Beurteilung des Reibungskoeffizienten
wurde im Falle, dass der Reibungskoeffizient zwischen 0,2 und 0,4
lag, was nicht variierte, ein 0 und im anderen Falle ein x angegeben.
Als Maßstab für die Beurteilung
der Kompatibilität
zu einem Gegenstück
wurde im Falle des Nicht-Verschleißens eines Gegenstücks ein
0 und im Falle des Verschleißens
ein x angegeben. Als Maßstab
für die
Beurteilung der Vibration wurde im Falle einer Vibrationserzeugung
ein x angegeben.
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Als Maßstab für die Beurteilung der Biegefestigkeit
wurde im Falle, dass die Biegefestigkeit nicht weniger als 85 MPa
ein
, im Falle, dass sie
weniger als 85 MPa und nicht weniger als 75 MPa betrug, ein 0 und im
Falle, dass sie weniger als 75 MPa betrug, ein x angegeben. Die
Biegefestigkeit, die für
einen Kraftübertragungsring
gefordert wurde, war nicht weniger als 75 MPa.
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Das Folgende wurde aus den in Tabelle
1 gezeigten Testergebnissen deutlich:
- (1) Aus
den Ergebnissen der Tests in den Beis- der Anteil der Aramidfaser
(der aromatischen Polyamidfaser) 5 bis 15 Gew.-%, der Anteil von
Graphit 10 bis 15 Gew.-% und der Anteil des nichtlinearen anorganischen
Füllstoffes
5 bis 20 Gew.-% betrug, war der Kraftübertragungsring in allen Punkten überlegen,
d. h. bzgl. der Verschleißfestigkeit,
der Probentemperatur, des Reibungskoeffizienten, der Kompatibilität zu einem
Gegenstück,
der Vibration und der Biegefestigkeit.
- (2) In dem Vergleichsbeispiel 1 betrug der Anteil der Kohlefaser
35 Gew.-% und der Anteil der Aramidfaser 3 Gew.-%, so dass kein
Problem bzgl. der Biegefestigkeit des Kraftübertragungsringes aufgetreten
ist. Jedoch war dessen Kompatibilität zu einem Gegenstück beträchtlich,
weil der Anteil der Kohlefaser 35 Gew.-% betrug. Außerdem betrug
der Anteil von Graphit 18 Gew.-% und der Anteil von Talkum 3 Gew.-%, so
dass der Reibungskoeffizient des Kraftübertragungsringes zu gering
war.
- (3) In dem Vergleichsbeispiel 2 betrug der Anteil der Kohlefaser
3 Gew.-% und der Anteil der Aramidfaser 18 Gew.-%, so dass der Kraftübertragungsring
bzgl. der Biegefestigkeit mangelhaft war. Ferner betrug der Anteil
von Talkum 23 Gew.-%, so dass der Kraftübertragungsring spröde und bzgl.
Festigkeit mangelhaft war. Obwohl der Anteil der Aramidfaser 18
Gew.-% betrug, hatte die Aramidfaser keine so gute Verstärkungswirkung
wie die Kohlefaser, so dass der Kraftübertragungsring mangelhaft
bzgl. Festigkeit war. Der Anteil von Graphit betrug 8 Gew.-%, so
dass der Kraftübertragungsring
minderwertig war, weil dessen Reibungskoeffizient zunahm und dessen
Probentemperatur anstieg. Außerdem
vibrierte der Kraftübertragungsring.
- (4) In dem Vergleichsbeispiel 3 betrug der Anteil der Aramidfaser
20 Gew.-%, allerdings war keine Kohlefaser enthalten, so dass der
Kraftübertragungsring
bzgl. der Biegefestigkeit mangelhaft war.
- (5) In dem Vergleichsbeispiel 4 betrug der Anteil der Kohlefaser
35 Gew.-%, und es war keine Aramidfaser enthalten. Es gab jedoch
kein Problem bzgl. der Festigkeit des Kraftübertragungsringes. Jedoch betrug
der Anteil der Kohlefaser 35 Gew.-%, so dass der Kraftübertragungsring
eine gute Kompatibilität
zu einem Gegenstück
aufwies.
- (6) In dem Vergleichsbeispiel 5 lagen die Anteile der Kohlefaser
und der Aramidfaser jeweils in bevorzugten Bereichen, so dass es
kein Problem bzgl. der Festigkeit des Kraftübertragungsringes gab. Jedoch
waren kein Graphit und kein Talkum enthalten, so dass der Kraftübertragungsring
minderwertig war, weil dessen Reibungskoeffizient zunahm und dessen
Probentemperatur anstieg. Ferner vibrierte der Kraftübertragungsring.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
im Detail beschrieben und dargestellt wurde, ist es selbstverständlich,
dass dies nur Darstellungen und Beispiele sind und die Erfindung
nicht darauf beschränkt
ist. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.
