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Riemen, insbesondere Keilriemen Die Erfindung bezieht sich auf Riemen,.
insbesondere auf Keilriemen, die Zähne in der Druckzone aufweisen und aus einer
Anzahl von Gewebeschichten zusammengesetzt sind.
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Riemen dieser Art, die sich besonders zum Antreiben von Generatoren,
Gebläsen oder sonstigen Ausrüstungsvorrichtungen auf Eisenbahnwagen eignen, sind
häufiger zusammengesetzt als endlose Riemen, wie sie für andere Zwecke benutzt werden.
Um -den Zähnen eine feste Widerlage im Riemen zu geben, derart, daß eine lange Benutzungszeit
gewährleistet ist, hat sich als notwendig herausgestellt, diese Riemen im wesentlichen
ganz aus wechselnden Schichten gummierten Gewebes zusammenzusetzen. Zweckmäßig wird
der Riemen mit einer viereckig gewebten geradlinig verlaufenden gummierten Gewebeschicht
als Druckzone, mit einem schräg gerichteten Gewebe als Zwischenzone und einer viereckig
gewebten geradlinig verlaufenden gummierten Gewebeschicht als Zugzone versehen.
In die Druckzone sind die Zähne eingeformt, und ein Schräggewebe umschließt den
ganzen Riemen.
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Riemen dieser Art sind bekannt. Während sie für allgemeine Zwecke,
wie bei der Eisenbahn od. dgl., zufriedenstellend arbeiten, wurde gefunden, daß
diese Riemen nach geraumer Zeit den Mängel aufweisen, daß in dem Schräggewebe kurz
oberhalb der Zähne sich Risse bilden. Dieses Gewebe ist dazu bestimmt, dem. Riemen
eine größere Biegsamkeit zu geben; es wirkt infolgedessen als Gelenk zwischen den
Zähnen. Auf Grund dessen muß das Gewebe besonders biegsam und imstande sein, auch
einer starken und ausgedehnten Biegung zu widerstehen. Obgleich dieses Gewebe in
gewissem Maße durch imprägnierten Gummi geschützt
ist, scheint
es bei starker Verbiegung in Gegenwart von Staub, Kies, Regen, Schnee, Hitze und
Kälte, unter deren Einwirkung es während der Benutzung steht, zur Rißbildung zu
neigen.
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Es wurde nun erfindungsgemäß festgestellt, däß dadurch; daß das ganze
oder ein Teil des Schräggewebes aus viereckig gewebtem Polyamidgewebe, das-schräg
gelegt ist, hergestellt wird, das Auftreten und die Entstehung derartiger Risse
zwischen den Zähnen vermieden oder erheblich verringert werden, wodurch die Lebensdauer
des Riemens wesentlich erhöht wird. Das Polyamidgewebe kann zu toao/o aus Polyamid
oder auch aus einem Gemisch aus Polyamid und Baumwolle bestehen, in welcher der
Gehalt an Polyamid nicht weniger als 251/o beträgt. Das bevorzugte Gemisch ist ein
solches aus 75 °/o Polyamidstapelfaser und 25'/o Stapelbaumwolle. Bei der Herstellung
dieser Gemische ist das Verweben von Baumwoll- und Polyamidgarn nicht befriedigend,
sondern die Baumwoll- und Polyamidfasern müssen gemeinsam zu einem Garn geformt
werden, das dann zu einem sogenannten Mischgewebe verwoben wird. Das angewendete
Polyamid kann die Form fortlaufender Fasern oder Stapelfasern haben. Das Gewebe
hat vorzugsweise ein Gewicht zwischen etwa 170 und 575 9/1112; im allgemeinen ist
ein Gewebe von etwa 270 g/m2 zufriedenstellend. Die Anzahl der Fäden je Längeneinheit
kann gewählt werden, wie es, abhängig von der Garn- und Webart, für die 'Praxis
für gut erachtet wird.
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Es hat sich ergeben, daß natürliche Fasern, wie Baumwolle, und auch
synthetische Fasern, wie die verschiedenen Rayontypen, nicht geeignet sind, der
gewünschten Wirkung im Schräggewebe zu entsprechen, und daß Polyamid das einzige
Textil ist, das in dieser Beziehung befriedigend zu wirken in der Lage ist.
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Es sind endlose Riemen bekannt; bei denen beiderseits eines synthetischen
Gewebes, beispielsweise aus einer vollsynthetischen Faser aus Superpolyamid, Zähne
angenietet sind, wobei die Faser in Längsrichtung verläuft.
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Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt,
und zwar ist Fig. i eine schaubildliche Darstellung, teilweise im Querschnitt, einer
Riemenausführung gemäß der Erfindung, Fig. 2 ein Querschnitt nach der Linie 2-2
in Fig. i und Fig. 3 ein Querschnitt eines Riemens entsprechend Fig. i und 2, jedoch
mit -einer Reihe eines Verstärkungsgewebes in der Zugzone, wobei der Schnitt zwischen
den Zähnen liegt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.. i und 2 ist die Druckzone aus einer
Anzahl von Schichten to aus viereckig gewebtem, geradlinig verlaufendem und mit
Gummi imprägniertem Gewebe gebildet. Auf diese Druckzone ist die Schrägschicht gelegt,
die aus Gewebeschichten i i und i2 besteht. Die Schichten i i sind in drei Lagen
aus. dem vorerwähnten Polyamidgewebe dargestellt, die viereckig verwebt und schräg
gelegt sind. Die Anzahl der Polyamidlagen kann entsprechend den jeweiligen Anforderungen
geändert werden und beträgt im allgemeinen eine bis sechs Lagen. Die Schichten 12
sind aus einer Anzahl von Baumwollschrägschichten zusammengesetzt. Wie dargestellt
ist, besteht die Schrägschicht hierbei aus zwei Teilen, der Gelenkschicht i i, die
beispielsweise die Schichten aus gummiertem Polyamidschräggewebe enthält, und einer
über dieser angeordneten Zwischenschicht aus Baumwollschräggewebe. Falls erwünscht,
kann die ganze mit ii und 12, bezeichnete Schrägschicht aus Polyamidmaterialschichten
bestehen, jedoch ist es im allgemeinen zufriedenstellend, wenn nur die untere Lage
dieser Schicht, die der Druckschicht benachbart liegt, aus Polyamid gebildet ist.
Über der Schrägschicht 1.2 liegt die Zugzone 13, die aus einer Anzahl viereckig
verwebter, geradlinig verlaufender, gummierter Baumwollgewebelagen besteht. Eine
U-förmige mit Gummi imprägnierte Schräggewebeschicht 1q. umfaßt die Seiten und den
unteren Teil des Riemens. Darüber ist eine Deckschicht aus gummiertem Schräggewebe
15 gelegt, die sich über die vier Seiten des Riemens erstreckt und sich auf der
oberen Fläche überlappt. In der Druckzone sind Zähne 16 durch Einschneiden gebildet.
Zusätzliche Schichten aus Schräggewebe 17 sind an der Grundfläche des Riemens und
an der Innenseite der Zähne vorgesehen, letztere, um die Ausschnitte zu überdecken.
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Fig. 3 veranschaulicht im Querschnitt eine Änderung der in Fig. i
und 2 dargestellten Ausführung, in der eine einzige Reihe aus Rayon- oder Polyamidgewebe
18 eine der Schichten aus Baumwollgewebe in der Zugzone ersetzt.
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Es hat sich gezeigt, daß Verstärkungen aus gewöhnlichem Gewebe (Cord)
in der Zugzone dieser Art von Riemen unzufriedenstellend sind, da sie den Ersatz
einer Anzahl von viereckig verwebten Gewebeschichten erfordern. Hierdurch wird der
Riemen der erforderlichen Stärke für eine gute Verankerung der Riemenverbinder beraubt.
Bei diesem besonderen Riementyp in Verbindung mit der Benutzung von Polyamidgewebe
in der Basis zeigte sich, daß dem Riemen eine erhöhte Längsverstärkung erteilt werden
kann, ohne daß die erforderliche Stärke für die Verankerung der Riemenverbinder
durch Ersatz einer der Gewebeschichten in der Zugzone durch eine Reihe von Rayon-
oder Polyamidgewebe entsprechender Abmessungen verlorengeht. Andere Werkstoffe sind
für diesen Zweck nicht geeignet. Der Durchmesser des zur Anwendung kommenden Garns
soll die Größe des Spaltes zwischen den Gewerbeschichten, der durch die Entfernung
einer einzelnen Gewebeschicht entsteht, nicht übersteigen. Im allgemeinen liegt
der Durchmesser des Garns zwischen 0,76.2 und 2;o32 mm. Die Garne können mit Abstand
in einer Reihe oder nebeneinanderliegen.
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Für die Herstellung dieses Riemens wird zum Zusammensetzen eine Trommel
von gewünschtem Durchmesser gewählt. Schichten aus viereckigverwebtem gummiertem
Gewebe, welche die Drucktone
bilden, werden dann konzentrisch übereinander
um die Trommel gewunden, indem diese gedreht wird. Die Druckzone kann beispielsweise
aus gummiertem Baumwollgewebe bestehen, das aufgerauht und mit einer Schicht aus
einer vulkanisierbaren Gummimasse überzogen ist. Selbstverständlich muß jede Schicht
die gewünschte Dicke in Abhängigkeit von der Endform des gewünschten Riemens haben.
Die gewünschte Anzahl von Schichten aus viereckig verwebtem Polyamid-"u ewebe, die
aufgerauht und mit einer Gummimasse überzogen sind, wird dann um die Druckzone gewunden.
Die gewünschte Anzahl von Schichten aus Schräggewebe, die zur Bildung der Schrägschicht
erforderlich sind, wird darauf über die Polyamidschichten gelegt. Dann wird die
Zugzone aufgebracht. Das Gewebe hierfür kann dasselbe sein wie das, aus dem die
Druckzone zusammengesetzt ist; es wird in der erforderlichen Anzahl von Schichten
angewendet. Die zur Anwendung kommenden Gummimassen umfassen natürliche und synthetische
Gummistoffe bekannter Art, einschließlich konjugierter Diolefin-Polymere und -Copolymere
mit Styrenen oder Aeryl-Nitrilen, wie Bunagummi, Polychloropren-Polymeren, wie Neoprenen,
und andere vulkanisierbare, elastische, gummiähnliche Werkstoffe, im allgemeinen
als synthetischer Gummi bezeichnet. Diese Verbindungen enthalten vulkanisierende
Mittel, Beschleuniger, Füllstoffe usw., wie sie an sich bekannt sind. Eine Type
eines Riemens üblichen Aufbaus enthält elf Gewebeschichten in der Druckzone, drei
Polyamidschichten und zwei Baumwollgewebeschichten in der Zwischenzone und sieben
Baumwollgewebeschichten in der Zugzone. Diese Schichten werden vor ihrem Aufbringen
auf die Trommel mit natürlichen Gummimassen überzogen. Wo eine Gewebeschicht, wie
in Fig. 3 dargestellt ist, benutzt wird, erfolgt das Aufwinden des Gewebes in der
Zugzone in zwei Stufen mit einer Schicht aus Rayöngewebe, das in oder in der Nähe
der neutralen Achse des Riemens aufgewunden wird. Dann werden die verschiedenen
Schichten, die die Riemenader bilden, aufgebracht und die Einzelriemenadern in der
an sich bekannten Weise von der Trommel geschnitten. Diese Adern können entweder
als fortlaufende Ringe mittels paralleler Messerschnitte oder in langen Streifen
durch Bewegen eines Messers waagerecht über die Trommel zum Schneiden einer schraubenförmigen
Ader von der Trommel geschnitten werden. Die Adern werden dann mit einem Klebstoff
überzogen und umwickelt. Beim Ausführungsbeispiel hat die Ader zwei Überzüge, deren
innerer in U-Form angeordnet ist und deren äußerer den Riemen ganz umfaßt und an
der oberen Fläche des Riemens überlappt liegt. Die Überzüge werden mittels einer
Wickelmaschine mechanisch aufgelegt. Die dann noch in einem lockeren Zusammenhang
befindlichen umwickelten Riemen werden darauf in gestreckter Lage mittels Trockeneis
gefroren; anschließend werden im gefrorenen Zustand des Riemens aus dessen Druckzone
Zähne gestanzt. Die gestanzten Riemen werden dann aufgetaut und zwischen den Zähnen
mit einem Klebstoff versehen, worauf ein Schrägstreifen über das Zahnprofil gelegt
wird. Die Riemen werden dann in langen Formen in an sich bekannter Weise verfestigt.
Hierauf wird überflüssiges Gewebe abgegratet, und die Riemen werden in die erforderlichen
Längen geschnitten.
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Die gleiche Art der Zusammensetzung kann bei der Herstellung endloser
Riemen angewandt werden, für die eine solche Zusammensetzung erwünscht ist.