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Aus aneinandergereihten Scheiben aus verfilzten organischen Fasern
hergestellte Reibräder für Antriebe Es ist an sich bekannt, an Stelle von Treibriemen,
Keilriemen oder auch Zahnrädern Kraftübertragungen mittels Reibräder durchzuführen.
Bislang ist man ,hierbei so verfahren, daß auf einen geeigneten Eisenkörper eine
Schicht aus einem geeigneten Stoff aufgebracht wird, der eitlen hinreichenden Reibungskoeffizienten
aufweist, um die Kraftübertragung zu gewährleisten. Allerdings haben derartige Reibtriebe
gewisse Nachteile insofern, als mit verhältnismäßig starken Anpreßdrücken gearbeitet
werden muß, so daß sich hohe Lagerdrücke ergeben.
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Ebensowenig haben sich Reibräder bewährt, die aus luftgefüllten Gummircifen
bestehen, oder solche, die abwechselnd aus einer dicken Korklage und dünnen harten
Lagen aus einem aus organischen Fasern gepreßten Stoff bestehen.
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Es ist ferner bekannt, ein Reibrad aufzubauen aus einzelnen axial
aneinandergereihten Papp- oder Papierscheiben, d. h. also, es werden Scheiben aus
verfilzten organischen Fasern aneinandergereiht. Die Scheiben werden ohne Zwischenschichten
aufeinandergepreßt und durch Endscheiben aus Holz oder Stahl gesichert.
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Nach nicht vorveröffentlichten Erkenntnissen aus der jüngsten Zeit
gelingt es, mit solchen aus axial aneinandergereihten Papp- oder Papierscheiben
ohne große Anpreßdrücke und mithin ohne die Entstehung hoher Lagerdrücke und ohne
deren Nachteile die Kraftübertragung zu gewährleisten,
anscheinend
weil sich an der Andruckstelle des Reibrades an das angetriebene Rad ein Wulst bildet.
Infolge dieser Wulstbildung ergibt sich ein Reibungskoeffizient, der höher ist als
der Reibungskoeffizient, mit dem bisher bei derartigen Reibtrieben gerechnet werden
mußte. Diese Reibräder haben aber erhebliche Nachteile infolge der Notwendigkeit,
Endscheiben zum Zusammenhalten der einzelnen Papp- oder Papierscheiben zu verwenden,
was verhältnismäßig teuer ist und außerdem einen Verbrauch an zusätzlichem Werkstoff,
entweder an Holz oder Stahl, erfordert. Ferner ist es notwendig, die Endscheiben
mittels axial durch die Pappscheiben gezogener Schraubenbolzen zusammenzuhalten.
Die Anbringung dieser Teile erfordert besondere Arbeitsgänge. Auch die Lebensdauer
solcher Reibräder aus axial aneinandergereihten Papp-oder Papierscheiben ist gering,
so daß die Reibräder ständig ausgewechselt werden müssen.
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Zweck der Erfindung ist es, ein Reibrad aus aneinandergereihten Scheiben
aus verfilzten organischen Fasern herzustellen, wobei die Oberfläche des Rades bei
genügender Festigkeit und damit guter Lebensdauer einen hohen Reibungskoeffizienten
und die erforderliche Elastizität besitzt, wobei möglicherweise die letztgenannte
Eigenschaft eine gewisse Wulstbildung gestattet. Ferner soll die Herstellung gegenüber
den bekannten Reibrädern wesentlich vereinfacht und verbilligt werden.
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Das Reibrad gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
einzelnen senkrecht zur _@clise stehenden Scheiben mit ihren Flächen unter Druck
und gegebenenfalls unter Wärmeeinwirkung miteinander verleimt sind. Diese Verleimung
findet so statt, daß auf dem Umfang in Achsrichtung vergleichsweise harte Zonen
mit weichen Zonen abwechseln. Die harten Zonen entstehen durch Verleirnung der einzelnen
Scheiben miteinander, indem sich der Leim mit der Oberfläche der einzelnen Scheiben
zu einer harten Schicht vereinigt. Es bildet sich daher gewissermaßen ein Gerüst
aus geleimten Schichten, die lamellenartig nebeneinanderstehen und zwischen denen
sich Zonen befinden, die ausschließlich aus den verfilzten organischen Fasern bestehen
und daher verhältnismäßig «mich sind.
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Ein Reibrad dieser Art ist schematisch in Abb. i dargestellt. Das
Reibrad i, das auf eine Welle 2 aufgekeilt oder aufgepreßt ist, besteht aus einzelnen
vergleichsweise harten Zonen 3, die durch Verleimung der einzelnen Scheiben 4 aus
verfilzten organischen Fasern entstanden sind. Die Zonen 3 bilden das Gerüst, das
dem Reibrad die notwendige mechanische Festigkeit und Verschleißfestigkeit vermittelt.
Die weicheren Zwischenzonen 4 sind offenbar -##@-eitgehend für die Erzielung des
erforderlichen hohen Reibungskoeffizienten verantwortlich.
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Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, zur Herstellung der
Scheiben sogenannte Faserhartplatten zu verwenden. Diese bestehen aus organischen
Fasern, die durch einen Preßdruck eine verhältnismäßig hohe Festigkeit erhalten
haben. Solche Platten sind zweckmäßig in einer Dicke von etwa 4 mm oder mehr zu
verwenden. Bewährt hat sich auch die Verwendung von Pappplatten, deren Dicke etwa
3 mm und mehr beträgt. Es sind aber auch andere aus verfilzten organischen Fasern
hergestellte Scheiben verwendbar, sofern sie mit einer geeigneten Verleimung das
erforderliche feste Leircngerüst 3 bilden können, das mit weicheren Zwischenzonen
angefüllt ist.
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Die Platten, aus denen die Scheiben für die Reibräder ausgestanzt
werden, sollten in allen Fällen eine Dichte von 0,5 bis 1,3 aufweisen.
Dem Ausgangswerkstoff für die Platten können verschiedene Stoffe zugesetzt werden,
um sie wasserabweisend oder schwer entflammbar zu machen oder sie zu härten, wie
dies in der Technik der Faserstoffplatten an sich bekannt ist.
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Reibräder dieser Art haben gegenüber den früher vorgeschlagenen den
Vorzug, einfach herstellbar zu sein und ausschließlich aus den Scheiben aus verfilzten
organischen Fasern zu bestehen, ohne daß besondere Endscheiben .aus Holz oder Stahl
bzw. axiale Verschraubungen erforderlich sind. Nur für ganz hohe Umfangsgeschwindigkeiten
kann es gelegentlich zweckmäßig sein, eine gewisse Sicherung durch Bordringe und
axiales Vernieten durchzuführen.
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Die Scheiben haben eine besonders hohe Lebensdauer, da der Abrieb
gering ist, wobei andererseits ein hoher Reibungskoeffizient gewährleistet ist.
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Zur Herstellung derartiger Reibräder wird so verfahren, daß die Scheiben
in gewünschter Größe aus rechteckigen Platten ausgestanzt und gelocht werden. Die
ausgestanzten und gelochten Scheiben werden beiderseitig aufgerauht und mit einem
geeigneten Leim bestrichen. Die so vorbehandelten Scheiben werden zwischen Stahlplatten
aufeinandergedornt, unter einem Druck von etwa io bis 15 kg/cm2 auf das gewünschte
Breitenmaß des Reibrades zusammengepreßt und je nach den Erfordernissen des verwendeten
Leimes ausgehärtet bzw. getrocknet. Als Leim können Naturstoffe, wie Pflanzenschleim,
Mehl, pflanzliche Eiweißprodukte, Naturharze und Kautschuk, verwendet werden. An
Stelle der Naturstoffe können ferner künstlich hergestellte Stoffe, wie Kunstharze
oder Kunstharzpreßstoffe, benutzt werden. Als besonders geeignet haben sich Kondensationsprodukte
des Harnstoffes bzw. dessen Derivate und Formaldehyd oder Phenolforznaldehyd oder
Pbenylpolymerisate erwiesen. Das Leimen selbst kann heiß oder kalt durchgeführt
werden. Beim Heißleimen werden in an sich bekannter Weise entweder erhitzte Pressen
verwendet, oder die Leimfuge selbst wird im Widerstandsverfahren oder im @elektrischen
Kondensatorfeld mittels hochfrequenter Ströme erhitzt. Beim Kaltleimen, was insbesondere
für Kunstharzleim in Frage kommt, wird in an sich bekannter Weise dem Kunstharzleim
ein Härtebeschleuniger zugesetzt, um das Abbinden zu beschleunigen. Der Härtebeschleuniger
kann auch auf die Scheiben aufgestrichen werden, ehe der Leim aufgebracht wird.
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Bei der Herstellung der Reibräder ist es erforderlich, während des
Abbindens des Leimes, sei es
nun, daß der Abbinde- oder Härtevorgang
in der Wärme oder bei Raumtemperatur stattfindet, den angewendeten Preßdruck konstant
aufrechtzuerhalten. Gemäß der Erfindung wird hierzu eine besondere Vorrichtung benutzt,
die sich aus Abb. 2 ergibt. Die Vorrichtung besteht aus einem Dorn 5, der in bestimmten
Abständen mit Löchern 6 versehen ist. Auf den Kopf 7 des Dornes wird eine Stahlplatte
8 aufgelegt. Auf die Platte 8 werden die gelochten und mit Leim bestrichenen Faserscheiben
aufgeschichtet und, wenn die erforderliche Anzahl erreicht ist, durch eine zweite
Stahlplatte 9 abgedeckt. Die Vorrichtung mit den Scheiben wird sodann in eine Presse
gebracht und in Richtung des Pfeiles i o ein Preßdruck von i o bis 15 kg%cm2 ausgeübt.
Die Anzahl der einzulegenden Scheiben wird unter Berücksichtigung des erforderlichen
Preßdruckes so gewählt, daß durch den Preßdruck die gewünschte Endbreite 1 i des
Reibrades erzielt wird. Sodann wird die obere Stahlplatte 9 in ihrer Lage durch
Einstecken eines Splintes oder eines Keiles m eines der Lücher 6 gesichert. Die
so unter Druck gesetzten Scheiben «erden mit der Vorrichtung aus der Presse entnommen
und zum Aushärten abgestellt. je nachdem, welche Leimart verwendet worden ist, wird
das Aushärten durch Abstellen in Raumtemperatur oder aber in einem auf geeignete
Temperatur gebrachten Ofen durchgeführt.
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Nach der Aushärtezeit, die je nach den verwendeten Werkstoffen 2 bis
5 Stunden dauert, wird das fertige hcihrad der Vorrichtung entnommen, und es ist
nunmehr lediglich noch erforderlich, das Reibrad oberflächlich abzudrehen und Unebenheiten
zu entfernen.
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Die Herstellutigsärt gestattet auch die Herstellung von Reibrädern
von einer gewissen Normalgröße, wobei die Einstellung auf besondere Verwendungszwecke
durch mehr oder minder starkes Abdrehen des Umfanges oder auch Ausdrehen der Bohrung
erfolgt. Die so hergestellten Reibräder gemäß der Erfindung --erden auf die Wellen
aufgekeilt oder aufgepre(,#t. Irgendwelche Versteifungen durch Endscheiben aus Holz
oder Stahl sowie Buchsen in der Bolinmg aus Stahl oder Metall sind nicht erforderlich,
und mir in seltenen Fällen -missen, wie bereits erwähnt, zur Versteifung axial vernietete
Bordringe vorgesehen werden.