EP3328625A1 - Verfahren zur herstellung eines keilrippenriemens - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines keilrippenriemens

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Publication number
EP3328625A1
EP3328625A1 EP16709332.7A EP16709332A EP3328625A1 EP 3328625 A1 EP3328625 A1 EP 3328625A1 EP 16709332 A EP16709332 A EP 16709332A EP 3328625 A1 EP3328625 A1 EP 3328625A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sub
blank
ribbed
belt
cover layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16709332.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ymte Greydanus
Peter Lindemann
Tim Fiss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ContiTech Antriebssysteme GmbH
Original Assignee
ContiTech Antriebssysteme GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by ContiTech Antriebssysteme GmbH filed Critical ContiTech Antriebssysteme GmbH
Publication of EP3328625A1 publication Critical patent/EP3328625A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D29/00—Producing belts or bands
    • B29D29/10—Driving belts having wedge-shaped cross-section
    • B29D29/103—Multi-ribbed driving belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
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    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/08—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the cooling method
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    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
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    • B32B7/06—Interconnection of layers permitting easy separation
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    • B32B2413/00—Belts

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a V-ribbed belt, wherein the V-ribbed belt is cut on a cutting device as a ring of a tubular V-ribbed blank.
  • Such a method in which the V-ribbed belt is usually cut as a ring from a cylindrical V-ribbed blank whose length thus corresponds to a multiple of the belt width, distinguishes essentially two methods in the production of the V-ribbed blank, namely the grinding method and the molding method.
  • the rib profile of the V-ribbed blank is already produced during the vulcanization, namely by a cylindrical vulcanization mold having on its inside the negative of the rib profile, in which the
  • V-ribbed blank is pressed in before or during vulcanization.
  • V-ribbed blanks thus initially on their outside the V-ribbed profile.
  • the rings are "rolled up" so that their profiled side lies on the inside, thus obtaining the commonly referred to as V-ribbed belt drive belt, which with its profiled Inside complementary shaped pulleys drives and on the back of which optionally tension rollers or other drives are connected non-positively.
  • the present invention relates to a V-ribbed or V-ribbed blank of a smaller size produced by the molding process, i. with a circumference that does not significantly exceed about 1400 millimeters.
  • the structure of the V-ribbed blank takes place on a so-called belt-building drum.
  • the cover layer which can be constructed in one or two layers and be provided with various additives or coatings.
  • the reinforcing members are usually composed of one or more fibers or filaments or cords wound or twisted around each other and become more or less narrow over the entire width of the belt-building drum In the finished belt, the strength members are decisive for the transmission of traction and are then located in the areas between the cover layer and the substructure, which is described below.
  • the so-called "substructure" or main body of the V-ribbed belt ie the area which later has the rib profile and possibly even a small further layer thickness, is applied to the tensile strand, the substructure being applied in the form of a thin plate of elastomeric material / rubber the width of which corresponds to the length of the belt building drum and its length is approximately equal to the circumference of the belt building drum, the ends of which can easily be joined together in the still sticky state.
  • a fabric layer is often applied, which provides for the finished V-ribbed belt special properties in the profile area, for example, contributes to noise or friction reduction.
  • the fabric layer completes the V-ribbed blank.
  • Vulkanisationsform introduced so that the substructure or the fabric layer faces the provided with a negative of the rib profile inside of the vulcanization mold.
  • a usually made of rubber cuff and corresponding means for stretching the cuff and to heat them are introduced, usually feeds and
  • the cuff is then expanded with the hot steam, settles on the liner and presses the entire V-ribbed blank into the surrounding negative of the
  • Vulcanization mold whereby the outer layer of the V-ribbed blank, namely the substructure or the fabric layer, is pressed into the negative and thus provided with a "shaped" rib profile, but the tensile strand is subject to considerable elongation, as will be explained later.
  • V-ribbed belts whose profile is coated with a fabric layer, are extraordinarily versatile and, thanks to their fabric layer coating, can be optimally adapted to difficult applications.
  • Such V-ribbed belts can be produced in a meaningful way only by the molding process, since the application of a fabric layer after a grinding process could not be solved satisfactorily so far.
  • the reinforcement / tension cord shall allow sufficient elongation to allow the substructure to penetrate into the negative of the Pressed rib profile on the inside of the mold and can form the rib profile of the V-ribbed blank.
  • a sufficient elongation in this sense for example, polyester fibers.
  • strength carriers are in the
  • V-ribbed belt V-ribbed belt.
  • V-ribbed blank must be relatively large, so that the substructure can completely nestle into the negative of the cylindrical vulcanization mold and form the profile precisely.
  • the elongation corresponds in its order of magnitude approximately to the tread depth. While for the elastomeric material, the unvulcanized rubber, the large
  • the wound / wound tensile strand is highly loaded and must therefore consist of a material which allows such considerable elongation.
  • the tensile strand consists of polyester yarns.
  • V-ribbed blanks of large diameter such an elongation is also possible with higher-strength fibers having a lower stretchability than polyester
  • problems arise in the production of V-ribbed blanks of smaller diameter ie for short V-ribbed belts.
  • the relative elongation is decisive, the means the elongation in relation to the diameter of the V-ribbed blank.
  • Vulcanization mold The tensile strand as a strength carrier in V-ribbed belt would therefore have to go through a high relative elongation, so that the formation is not hindered.
  • the tensile strand For a small circumferential length of the vulcanization mold, however, the tensile strand must be correspondingly expansible. Therefore, a short belt can not be made by the molding process with a high tensile tensile cord, but only with a soft, tensile tensile cord.
  • the tension cord has cords consisting of at least two different yarns, each with different modules and thus
  • the task was a method for producing a
  • V-ribbed belt which is the molding process for, inter alia
  • the invention is in its general basis and others. therein, the commonly used one-step process of manufacture described above, in which
  • a first part blank in the form of a sub-base is made or assembled so that the ends of a plate of unvulcanized elastomeric material overlapping and are joined together with a preferably over the thickness of the plate formed inclined shock
  • a flexible tubular sleeve and means for stretching the sleeve and for heating the sub-base hose are introduced, preferably supplies and means for stretching and the sleeve with compressed air and for heating the vulcanization mold with hot steam,
  • Cover layer tube made up by applying a cover layer forming the later belt back of the V-ribbed belt and wound on the cover layer a tensile strand of one or more reinforcements over the entire width of the belt building drum one or more layers, said
  • Cover layer tube (including tensile strand) has an outer diameter which is slightly smaller than the inner diameter of almost complete
  • molded sub-base is,
  • the cuff is extended under heating and pressure to the extent that the cover layer tube and the base tube are connected together and the latter completely in the surrounding negative of the vulcanization mold
  • Cover layer hose with the sub-base hose and for the residual shaping is required.
  • the size of this "minimum elongation" can be easily influenced during manufacture by the fact that the outer diameter of the cover layer tube comes as close as possible to the inner diameter of the base tube, which is formed after molding of the V-ribbed profile.
  • the outer diameter of the cover layer tube is thus chosen, the latter just barely Difficulties in the sub-base in the vulcanization mold can be used.
  • V-ribbed blanks of small diameter so ultimately very short V-ribbed belt, with all the advantages of
  • Forming process can be produced without problems with the relative elongation of the tensile strand.
  • all the advantages of the molding process such as targeted and adapted profile coating by fabric layers, etc., also be used for short, highly stressed V-ribbed belts.
  • the reinforcing elements of the tensile strand consist of fibers or yarns of low elongation, preferably of glass fibers or aramid fibers.
  • the reinforcing elements of the tensile strand consist of fibers or yarns of low elongation, preferably of glass fibers or aramid fibers.
  • a further advantageous embodiment is that a further layer is applied to the outside of the first partial blank or sub-base tube, preferably a fabric layer for providing special profile properties.
  • a further layer is applied to the outside of the first partial blank or sub-base tube, preferably a fabric layer for providing special profile properties.
  • polyethylene coatings or other friction-minimizing layers can be applied.
  • a further advantageous embodiment is that a further layer is applied to the inside of the first partial blank or sub-base tube, preferably a release foil or a release-impermeable protective foil.
  • a further layer brings advantages in the further production method according to the invention in that release agents, which may be applied to the introduced into the cylindrical vulcanization cuff, can not bring into the material of the sub-base hose.
  • the release film or release-impermeable protective film / coating is then removed again prior to introduction of the cover layer tube.
  • the first part blank is produced in the form of a sub-base hose on a separate table from the belt building drum, wherein the joint is preferably joined together with a pressing device.
  • Part blanks are made on a separate table from the belt building drum and then applied to the belt building drum, where then the strength beams are wound up.
  • This training also serves to adapt the production flow by further dividing the production into individual shorter production steps.
  • a further advantageous embodiment is that during the winding of the tensile strand, the strength members are provided with a solution, preferably flow-controlled sprayed, which causes a connection between top layer and tensile strand. This is often a so-called "dip" through which the adhesion and connection of the tensile strand is increased with the surrounding material matrix.
  • a further advantageous embodiment is that the circumference of the first partial blank or of the almost completely formed sub-base tube is less than 1400 mm, preferably less than 1200 mm.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens, bei dem der Keilrippenriemen auf einer Schneideinrichtung als Ring aus einem schlauchförmigen Keilrippenrohling geschnitten wird, wobei zur Herstellung des Keilrippenrohlings ein erster Teilrohling in Form eines Unterbauschlauchs hergestellt wird und in eine auf ihrer Innenseite mit dem Negativ eines Keilrippenprofils versehene zylindrische Vulkanisationsform eingebracht und durch Dehnung und Erwärmung in das umgebende Negativ nahezu vollständig eingeformt und so mit dem Keilrippenprofil nahezu vollständig versehen wird, ohne dass eine Vulkanisation des Unterbauschlauches erfolgt, wobei auf einer Riemenaufbautrommel ein zweiter Teilrohling als Decklagenschlauch mit Zugstrang konfektioniert/hergestellt wird und danach in den nahezu vollständig eingeformten Unterbauschlauch eingesetzt und unter Erwärmung und Druck soweit ausgedehnt wird, dass der Decklagenschlauch und der Unterbauschlauch miteinander verbunden werden, wonach letzterer vollständig in das umgebende Negativ der Vulkanisationsform eingeformt und der Decklagenschlauch und der Unterbauschlauch vollständig zu einem Keilrippenrohling vulkanisiert werden, wonach der Keilrippenrohling aus der Vulkanisationsform entnommen und der Schneideinrichtung zugeführt wird.

Description

ContiTech Antriebssysteme GmbH
Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens, bei dem der Keilrippenriemen auf einer Schneideinrichtung als Ring aus einem schlauchförmigen Keilrippenrohling geschnitten wird.
Ein solches Verfahren, bei dem der Keilrippenriemen üblicherweise als Ring von einem zylindrischen Keilrippenrohling abgeschnitten wird, dessen Länge also einem Vielfachen der Riemenbreite entspricht, unterscheidet man bei der Herstellung des Keilrippenrohlings im Wesentlichen zwei Verfahren, nämlich das Schleifverfahren und das Formverfahren.
Beim Schleifverfahren wird ein Keilrippenrohling mit glatter Oberfläche nach der vollständigen Vulkanisation und vor dem Abschneiden der Ringe einer
materialabtragenden Bearbeitung (Schleifen) unterzogen, wodurch auf seiner Außenseite, nämlich in den so genannten Unterbau, das Rippenprofil eingebracht wird.
Demgegenüber wird beim Formverfahren das Rippenprofil des Keilrippenrohlings bereits während der Vulkanisation erzeugt, nämlich durch eine zylindrische Vulkanisationsform, die auf ihrer Innenseite das Negativ des Rippenprofils aufweist, in welches der
Keilrippenrohling vor bzw. während der Vulkanisation eingepresst wird.
Nach ihrer Herstellung weisen die im Form-oder Schleifverfahren hergestellten
Keilrippenrohlinge also zunächst auf ihrer Außenseite das Keilrippenprofil auf. Nachdem die einzelnen Ringe vom Keilrippenrohling abgeschnitten sind, werden die Ringe „umgekrempelt" so dass ihre profilierte Seite auf der Innenseite liegt. Man erhält so den landläufig als Keilrippenriemen bezeichneten Antriebsriemen, der mit seiner profilierten Innenseite komplementär gestaltete Riemenscheiben antreibt und auf dessen Rückseite gegebenenfalls Spannrollen oder weitere Antriebe kraftschlüssig angeschlossen werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen im Formverfahren hergestellten Keilrippenriemen bzw. Keilrippenrohling kleinerer Abmessungen, d.h. mit einem Umfang, der nicht wesentlich über ca. 1400 Millimeter hinausgeht.
Beim üblichen Formverfahren erfolgt der Aufbau des Keilrippenrohlings auf einer so genannten Riemenaufbautrommel. Mit Blick auf das weitere Fertigungsverfahren und das spätere„Umkrempeln" muss auf dieser Trommel natürlich zuerst die Rückseite des Riemens aufgebaut werden, nämlich die so genannte Decklage. Letztere kann ein- oder zweischichtig aufgebaut sein und mit verschiedenen Zuschlagstoffen oder Beschichtungen versehen sein.
Auf diese Decklage wird dann der so genannte„Zugstrang" aus einem oder mehreren Festigkeitsträgern aufgebracht. Die Festigkeitsträger bestehen üblicherweise aus einem oder mehreren umeinander geschlagenen oder gedrehten Fasern, Fäden oder Corden und werden über die gesamte Breite der Riemen- Aufbautrommel in mehr oder weniger engen Windungen ein oder mehrlagig aufgespult. Im fertigen Riemen sind die Festigkeitsträger für die Zugkraftübertragung maßgeblich und befinden sich dann in den Bereichen zwischen Decklage und dem Unterbau, der nachfolgend beschrieben ist.
Der so genannte„Unterbau" oder Grundkörper des Keilrippenriemens, d.h. der Bereich, der später das Rippenprofil und gegebenenfalls noch eine geringe weiter Schichtdicke aufweist, wird auf den Zugstrang aufgetragen. Der Auftrag des Unterbaus erfolgt dabei in Form einer dünnen Platte aus elastomeren Material/Gummi, deren Breite der Länge der Riemen- Aufbautrommel und deren Länge in etwa dem Umfang der Riemen- Aufbautrommel entspricht. Die Enden dieser Platte können in dem noch klebrigen Zustand leicht zusammengefügt werden. Als letztes wird oft noch eine Gewebelage aufgetragen, die für den fertigen Keilrippenriemen besonderer Eigenschaften im Profilbereich bereitstellt, beispielsweise zur Geräusch- oder Reibungsminderung beiträgt. Die Gewebelage komplettiert so den Keilrippenrohling.
Der so entstandene unvulkanisierte Verbund aus Decklage, Zugstrang und Unterbau und ggf. Gewebelage wird dann in die im Durchmesser etwas größere zylindrische
Vulkanisationsform so eingebracht, dass der Unterbau bzw. die Gewebelage der mit einem Negativ des Rippenprofils versehenen Innenseite der Vulkanisationsform zugewandt ist. In den inneren Hohlraum der Vulkanisationsform werden sodann eine üblicherweise aus Gummi bestehende Manschette und entsprechende Einrichtungen zur Dehnung der Manschette und zu ihrer Erwärmung eingeführt, üblicherweise Zuführungen und
Einrichtungen zur Beaufschlagung der Manschette mit Druckluft und zur Beaufschlagung der üblicherweise doppelwandigen Vulkanisationsform mit heißem Dampf.
Die Manschette wird dann mit dem heißen Dampf ausgedehnt, legt sich an die Decklage an und presst den gesamten Keilrippenrohling in das umgebende Negativ der
Vulkanisationsform, wodurch die äußere Schicht des Keilrippenrohling, nämlich der Unterbau bzw. die Gewebelage, in das Negativ gedrückt und somit mit einem„geformten" Rippenprofil versehen wird. Hierbei unterliegt der Zugstrang allerdings einer erheblichen Dehnung, wie später noch ausgeführt wird.
Keilrippenriemen, deren Profil mit einer Gewebelage beschichtet ist, sind außerordentlich vielseitig verwendbar und können durch ihre Gewebelagen-Beschichtung auch auf schwierige Anwendungsfälle optimal angepasst werden. Solche Keilrippenriemen lassen sich aber in sinnvoller Weise nur durch das Formverfahren herstellen, da das Aufbringen einer Gewebelage nach einem Schleifprozess bisher nicht zufriedenstellend gelöst werden konnte. Bei der Herstellung nach dem Formverfahren muss der Festigkeitsträger/der Zugstrang eine ausreichende Dehnung zulassen, damit das der Unterbau in das Negativ des Rippenprofils auf der Innenseite der Form eingedrückt und sich das Rippenprofil des Keilrippenrohlings ausbilden kann. Eine in diesem Sinne ausreichende Dehnung weisen beispielsweise Polyesterfasern auf. Seit langer Zeit sind daher Festigkeitsträger im
Zugstrang z. B. aus Polyesterfasern, -fäden oder Polyestercorden ausgebildet.
Heutzutage geht man jedoch mehr und mehr dazu über, andere Materialien mit höherer Festigkeit einzusetzen, wie zum Beispiel Glasfasern oder hochfeste Aramidfasern. Für bestimmte Anwendungsfälle, bei denen Keilrippenriemen hoher Festigkeit und geringer Dehnung gefragt sind, wie zum Beispiel beim Einsatz in einer Start-Stop-Automatik in einem Kraftfahrzeug, ist der Einsatz solcher hochfester Fasern mehr und mehr erforderlich.
Will man nun aber bei relativ kurzen Keilrippenriemen, wie sie beispielsweise bei einer Start-Stopp-Automatik im Einsatz sind, die Vorteile von Gewebelagen auf dem Profil (Profilbeschichtung), welche eine Herstellung im Formverfahren erfordert, mit dem
Einsatz hochfester Fasern kombinieren, so stößt der Fachmann auf erhebliche
Schwierigkeiten bzw. eine Zielkonflikt bei der Herstellung solcher kurzer
Keilrippenriemen .
Die oben beschriebene und für das Formverfahren erforderlichen Dehnung des
Keilrippenrohling muss nämlich relativ groß sein, damit der Unterbau sich vollständig in das Negativ der zylindrischen Vulkanisationsform einschmiegen und das Profil präzise ausbilden kann. Die Dehnung entspricht in ihrer Größenordnung in etwa der Profiltiefe. Während für das elastomere Material, das noch unvulkanisierte Gummi, die große
Dehnung kein Problem darstellt, ist der gewickelte/gespulte Zugstrang hoch belastet und muss daher aus einem Material bestehen, welches eine solche erhebliche Dehnung erlaubt. Üblicherweise besteht deswegen der Zugstrang aus Polyestergarnen.
Während für Keilrippenrohlinge großen Durchmessers eine solche Dehnung auch mit höherfesten Fasern mit geringerer Dehnfähigkeit als Polyester durchaus möglich ist, entstehen Probleme bei der Herstellung von Keilrippenrohlingen kleineren Durchmessers, d.h. für kurze Keilrippenriemen. Hier ist nämlich die relative Dehnung maßgeblich, das heißt die Dehnung im Verhältnis zum Durchmesser des Keilrippenrohlings. Je kleiner der Durchmesser des Keilrippenrohlings, also je kürzer der später entstehende Riemen, desto größer wird bei in etwa gleich bleibender Profiltiefe die relative Dehnung der Zugstränge während des Einpressens des Unterbaus in das Profil-Negativ der zylindrischen
Vulkanisationsform. Der Zugstrang als Festigkeitsträger im Keilrippenriemen müsste also eine hohe relative Dehnung mitmachen, damit die Ausformung nicht behindert wird. Für eine kleine Umfangslänge der Vulkanisationsform muss der Zugstrang aber entsprechend dehnfähig sein. Ein kurzer Riemen kann mit dem Formverfahren daher nicht mit einem hochfesten Zugstrang hergestellt werden, sondern nur mit einem weichen, dehnfähigen Zugstrang.
Somit stößt man bei der Verwendung von Glasfasern oder Aramidfasern für kurze Keilrippenriemen schnell an die Grenzen des herkömmlichen Herstellungsverfahrens. Ein nachteiliger Effekt kann beispielsweise darin bestehen, dass die Corde bzw.
Festigkeitsträger in die Decklagenmischung eindringen und somit die Riemenstruktur, den Riemenaufbau verändern. Insofern ist für kurze Keilrippenriemen bisher nur Polyestergarn als Zugstrang üblich.
Eine Lösung für dieses Problem zeigt die DE 10 2013 110 053 AI. Dort ist ein
Antriebsriemens offenbart, dessen Zugstrang Corde aufweist, die aus wenigstens zwei unterschiedlichen Garnen mit jeweils unterschiedlichen Modulen und damit
unterschiedlichen Dehnungsverhalten aufgebaut sind, insbesondere aus einem
Hochmodulgarn mit geringer Dehnung und einem Niedrigmodulgarn mit hoher Dehnung. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass jeweils eine sehr gezielte Anpassung der Garne für den Einzelfall getroffen werden muss und dass auch nur bestimmte Bereiche anpassbar sind.
Für die Erfindung bestand also die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines
Keilrippenriemens anzugeben, welches das Formverfahren für unter anderem
profilbeschichtete kurze Keilrippenriemen mit Zugsträngen aus hochfestem Fasern anwendbar werden lässt. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Die Erfindung besteht in ihrer allgemeinen Grundlage u.a. darin, das üblicherweise verwendete oben geschilderte einstufige Herstellungsfverfahren, bei dem
Unterbauschlauch und Decklagenschlauch miteinander verbunden in einem Schritt mit dem geformten Rippenprofil versehen und vulkanisiert werden, aufzuspalten in ein zweistufiges Verfahren, bei dem die Formung des Keilrippenprofils auf der Außenseite des Unterbauschlauchs separat im Zuge einer Vorformung (pre-forming) erfolgt.
Dabei ist die Herstellung des Keilrippenrohlings durch folgende Verfahrens schritte gekennzeichnet:
a) ein erster Teilrohling in Form eines Unterbauschlauchs wird so hergestellt bzw. konfektioniert, dass die Enden einer Platte aus unvulkanisiertem elastomeren Material überlappend und mit einem mit über die Dicke der Platte vorzugsweise geneigt ausgebildeten Stoß zusammengefügt werden,
b) der erste Teilrohling in Form des Unterbauschlauchs wird in eine auf ihrer
Innenseite mit dem Negativ eines Keilrippenprofils versehene zylindrische Vulkanisationsform eingebracht, wobei in den inneren Hohlraum des
Unterbauschlauchs eine dehnbare schlauchförmige Manschette und Einrichtungen zur Dehnung der Manschette und zur Erwärmung des Unterbauschlauchs eingeführt werden, vorzugsweise Zuführungen und Einrichtungen zur Dehnung und der Manschette mit Druckluft und zur Erwärmung der Vulkanisationsform mit heißem Dampf,
c) die Manschette wird unter Erwärmung und Druck soweit ausgedehnt, dass der Unterbauschlauch in das umgebende Negativ der Vulkanisationsform nahezu vollständig eingeformt und so mit dem Keilrippenprofil nahezu vollständig versehen wird, d) nach der Formung des Keilrippenprofils erfolgt eine Abkühlung, indem eine weitere Erwärmung des Unterbauschlauches beendet wird , ohne das eine
Vulkanisation des Unterbauschlauches erfolgt,
e) auf einer Riemenaufbautrommel wird ein zweiter Teilrohling als
Decklagenschlauch konfektioniert, indem eine den späteren Riemenrücken des Keilrippenriemens bildende Decklage aufgebracht wird und auf die Decklage ein Zugstrang aus einem oder mehreren Festigkeitsträgern über die gesamte Breite der Riemenaufbautrommel ein oder mehrlagig aufgespult wird, wobei der
Decklagenschlauch (samt Zugstrang) eine Außendurchmesser aufweist, der geringfügig kleiner als der Innendurchmessser des nahezu vollständig
eingeformten Unterbauschlauchs ist,
f) der zweite Teilrohling in Form des Decklagenschlauchs wird von der
Riemenaufbautrommel entnommen und nach Entnahme der Manschette aus der zylindrischen Vulkanisationsform in letztere und in den nahezu vollständig eingeformten Unterbauschlauch eingesetzt,
g) in den inneren Hohlraum des Decklagenschlauchs werden die dehnbare
schlauchförmige Manschette und entsprechende Zuführungen und Einrichtungen zur Dehnung der Manschette und des letztere nun umgebenden Gesamtpaketes aus Decklagenschlauch und Unterbauschlauch wieder eingeführt,
h) die Manschette wird unter Erwärmung und Druck soweit ausgedehnt, dass der Decklagenschlauch und der Unterbauschlauch miteinander verbunden werden und letzterer vollständig in das umgebende Negativ der Vulkanisationsform
eingeformt wird ,
i) der Decklagenschlauch und der Unterbauschlauch werden durch weitere Wärme- und Druckzufuhr / Zufuhr von heißem Dampf miteinander vollständig zu einem Keilrippenrohling vulkanisiert,
wonach der Keilrippenrohling aus der Vulkanisationsform entnommen und der
Schneideinrichtung zugeführt wird.
Das erfindungsgemäß zweistufige Verfahren, bei dem das Formverfahren des
Unterbauschlauches, durch welches das Keilrippenprofil im Unterbauschlauch nahezu ausgeformt wird, und das Vulkanisations- und Restformverfahren für das Gesamtpaket von Decklagenschlauch und Unterbauschlauch voneinander getrennt sind, führt dazu, dass bei der Formung des Keilrippenprofils am Negativ auf der Innenseite der zylindrischen Vulkanisationsform die dazu erforderlichen Dehnungen nicht bereits auf den Zugstrang übertragen werden. Der Zugstrang befindet sich nämlich auf dem Decklagenschlauch, der erst später, d.h. nach nahezu vollständiger Einformung des Keilrippenprofils, unter Aufbringung einer minimalen Dehnung für die Restformung mit dem Unterbauschlauch verbunden und als Gesamtpaket einer vollständigen Formung und Vulkanisation zugeführt wird.
Die für den größten Teil des Formverfahrens erforderliche erhebliche relative Dehnung, die in ihrer Größenordnung in etwa der Profiltiefe entspricht, muss also nicht durch den Zugstrang aufgenommen werden, sondern lediglich durch den Unterbauschlauch. Der Zugstrang, der sich ja auf der Außenseite des nach der Formung des
Unterbauschlauchs in Letzteren eingesetzten Decklagenschlauchs befindet, braucht dann nur noch eine Minimaldehnung aufzunehmen, die für die Verbindung des
Decklagenschlauchs mit dem Unterbauschlauch und für die Restformung erforderlich ist. Die Größenordnung dieser„Minimaldehnung" kann bei der Konfektion leicht dadurch beeinflusst werden, dass der Außendurchmesser des Decklagenschlauches möglichst nah an den Innendurchmesser des Unterbauschlauchs herankommt, der nach Einformung des Keilrippenprofils entsteht. Der Außendurchmesser des Decklagenschlauchs wird also so gewählt, das Letzterer gerade noch ohne Schwierigkeiten in den Unterbauschlauch in der Vulkanisationsform einsetzbar ist.
Der große Vorteil dieses zweistufigen Verfahrens besteht darin, dass bei entsprechender Auslegung auch Zugstränge aus Aramid- oder Glasfasern eingesetzt werden können.
Damit können durch dieses erfindungsgemäße Verfahren Keilrippenrohlinge kleiner Durchmesser, also letztlich sehr kurze Keilrippenriemen, mit allen Vorteilen des
Formverfahrens hergestellt werden, ohne dass es mit der relativen Dehnung des Zugstrangs Probleme gibt. Damit können alle Vorteile des Formverfahrens, wie beispielsweise gezielte und angepasste Profilbeschichtung durch Gewebelagen etc., auch für kurze, hoch beanspruchte Keilrippenriemen angewendet werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass darin, dass die Festigkeitsträger des Zugstrangs aus Fasern oder Garnen niedriger Dehnung, vorzugsweise aus Glasfasern oder Aramidfasern bestehen. Wie bereits oben dargestellt, lassen sich so hochfeste kurze Keilrippenriemen mit einem sehr niedrigen Dehnungsmodul herstellen, beispielsweise für hohe Beanspruchungen in einer Start- Stopp- Automatik eines Kraftfahrzeugs. Ein niedriger Dehnungsmodul ist in solchen Anwendungen unbedingt notwendig, um
Schlupferscheinungen oder Übertragungsverzögerungen im Startbetrieb zu vermeiden
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass auf der Außenseite des ersten Teilrohlings bzw. Unterbauschlauchs eine weitere Schicht aufgetragen wird, vorzugsweise eine Gewebelage zur Bereitstellung besonderer Profileigenschaften. Durch den Auftrag einer solchen Schicht können die Eigenschaften im Betrieb des Keilrippenriemens beeinflusst werden. So sind beispielsweise Gewebelagen geeignet, die
Reibungseigenschaften eines solchen Keilrippenriemens und damit auch die
Geräuscheigenschaften positiv zu beeinflussen. Für besondere Anwendungsfälle lassen sich auch beispielsweise Polyethylenbeschichtungen oder andere reibungsminimierende Schichten aufbringen.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass auf der Innenseite des ersten Teilrohlings bzw. Unterbauschlauchs eine weitere Schicht aufgetragen wird, vorzugsweise eine Trennfolie oder eine trennmittelundurchlässige Schutzfolie. Eine solche Schicht bringt Vorteile im weiteren erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren dadurch, dass Trennmittel, die eventuell auf die in die zylindrischen Vulkanisationsform eingebrachte Manschette aufgebracht werden, nicht in das Material des Unterbauschlauchs einbringen können. Die Trennfolie oder trennmittelundurchlässige Schutzfolie / Beschichtung wird dann vor Einbringen des Decklagenschlauchs wieder entfernt. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass der erste Teilrohling in Form eines Unterbauschlauchs auf einem von der Riemenaufbautrommel getrennten Tisch hergestellt wird, wobei der Stoß vorzugsweise mit einer Presseinrichtung zusammengefügt wird. Hierdurch kann eine Parallelfertigung von Unterbauschlauch und Decklagenschlauch erfolgen, so dass der Herstellungsprozess insgesamt beschleunigt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Decklage des zweiten
Teilrohlings auf einem von der Riemenaufbautrommel getrennten Tisch hergestellt und dann auf die Riemenaufbautrommel aufgebracht wird, wo dann die Festigkeitsträger aufgespult werden. Auch dieser Ausbildung dient der Anpassung des Fertigungsflusses durch weiteres Aufteilen der Fertigung in einzelne kürzere Fertigungsschritte.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass während des Aufspulens des Zugstrangs die Festigkeitsträger mit einer Lösung versehen werden, vorzugsweise durchflussgeregelt besprüht werden, welche eine Verbindung zwischen Decklage und Zugstrang bewirkt. Dabei handelt es sich oft um einen so genannten„Dip" durch den die Haftung und Verbindung des Zugstrangs mit der umgebenden Materialmatrix erhöht wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass der Umfang des erstenTeilrohlings oder des nahezu vollständig eingeformten Unterbauschlauchs kleiner als 1400 mm ist, vorzugsweise kleiner als 1200 mm ist. Dadurch entstehen nach dem Abschnitt der einzelnen Keilrippenriemen vom Keilrippenrohling kurze Keilrippenriemen mit hochfestem Fasern und geringster Dehnung zur Anwendung in hochbelasteten Antrieben.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens, bei dem der Keilrippenriemen auf einer Schneideinrichtung als Ring aus einem schlauchförmigen Keilrippenrohling geschnitten wird, gekennzeichnet dadurch, dass der Keilrippenrohling durch folgende Verfahrens schritte hergestellt wird:
a) ein erster Teilrohling in Form eines Unterbauschlauchs wird so hergestellt bzw. konfektioniert, dass die Enden einer Platte aus unvulkanisiertem elastomeren Material überlappend und mit einem mit über die Dicke der Platte vorzugsweise geneigt ausgebildeten Stoß zusammengefügt werden,
b) der erste Teilrohling in Form des Unterbauschlauchs wird in eine auf ihrer
Innenseite mit dem Negativ eines Keilrippenprofils versehene zylindrische Vulkanisationsform eingebracht, wobei in den inneren Hohlraum des
Unterbauschlauchs eine dehnbare schlauchförmige Manschette und entsprechende Einrichtungen zur Dehnung der Manschette und zur Erwärmung des
Unterbauschlauchs eingeführt werden, vorzugsweise Zuführungen und
Einrichtungen zur Dehnung der Manschette mit Druckluft und zur Erwärmung der Vulkanisationsform mit heißem Dampf,
c) die Manschette wird unter Erwärmung und Druck soweit ausgedehnt, dass der Unterbauschlauch in das umgebende Negativ der Vulkanisationsform nahezu vollständig eingeformt und so mit dem Keilrippenprofil nahezu vollständig versehen wird,
d) nach der Formung des Keilrippenprofils erfolgt eine Abkühlung, indem eine
weitere Erwärmung des Unterbauschlauches beendet wird , ohne das eine
Vulkanisation des Unterbauschlauches erfolgt,
e) auf einer Riemenaufbautrommel wird ein zweiter Teilrohling als
Decklagenschlauch konfektioniert/hergestellt, indem eine den späteren
Riemenrücken des Keilrippenriemens bildende Decklage aufgebracht wird und auf die Decklage ein Zugstrang aus einem oder mehreren Festigkeitsträgern als Zugstrang über die gesamte Breite der Riemenaufbautrommel ein oder mehrlagig aufgespult wird, wobei der Decklagenschlauch samt Zugstrang einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig kleiner als der Innendurchmessser des nahezu vollständig eingeformten Unterbauschlauchs ist,
f) der zweite Teilrohling in Form des Decklagenschlauchs wird von der
Riemenaufbautrommel entnommen und nach Entnahme der Manschette aus der zylindrischen Vulkanisationsform in letztere und in den nahezu vollständig eingeformten Unterbauschlauch eingesetzt,
g) in den inneren Hohlraum des Decklagenschlauchs werden die dehnbare
schlauchförmige Manschette und entsprechende Zuführungen und Einrichtungen zur Dehnung der Manschette und des letztere nun umgebenden Gesamtpaketes aus Decklagenschlauch und Unterbauschlauch wieder eingeführt,
h) die Manschette wird unter Erwärmung und Druck soweit ausgedehnt, dass der Decklagenschlauch und der Unterbauschlauch miteinander verbunden werden und letzterer vollständig in das umgebende Negativ der Vulkanisationsform
eingeformt wird ,
i) der Decklagenschlauch und der Unterbauschlauch werden durch weitere Wärme- und Druckzufuhr / Zufuhr von heißem Dampf miteinander vollständig zu einem Keilrippenrohling vulkanisiert,
wonach der Keilrippenrohling aus der Vulkanisationsform entnommen und der Schneideinrichtung zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Festigkeitsträger des Zugstrangs aus Fasern oder Garnen niedriger Dehnung, vorzugsweise aus Glasfasern oder Aramidfasern bestehen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem auf der Außenseite des ersten Teilrohlings bzw. Unterbauschlauchs eine weitere Schicht aufgetragen wird, vorzugsweise eine Gewebelage zur Bereitstellung besonderer Profileigenschaften.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem auf der Innenseite des ersten Teilrohlings bzw. Unterbauschlauchs eine weitere Schicht aufgetragen wird, vorzugsweise eine Trennfolie oder eine trennmittelundurchlässige Schutzfolie.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der erste Teilrohling in Form eines Unterbauschlauchs auf einem von der Riemenaufbautrommel getrennten Tisch hergestellt wird, wobei der Stoß vorzugsweise mit eine Presseinrichtung
zusammengefügt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Decklage des zweiten
Teilrohlings auf einem von der Riemenaufbautrommel getrennten Tisch hergestellt und dann auf die Riemenaufbautrommel aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem während des Aufspulens des Zugstrangs die Festigkeitsträger mit einer Lösung versehen werden, vorzugsweise durchflussgeregelt besprüht werden, welche eine Verbindung zwischen Decklage und Zugstrang bewirkt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Umfang des ersten
Teilrohlings oder des nahezu vollständig eingeformten Unterbauschlauchs kleiner als 1400 mm ist, vorzugsweise kleiner als 1200 mm ist.
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