EP3973208A1 - Zahnriemen - Google Patents

Zahnriemen

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Publication number
EP3973208A1
EP3973208A1 EP20713249.9A EP20713249A EP3973208A1 EP 3973208 A1 EP3973208 A1 EP 3973208A1 EP 20713249 A EP20713249 A EP 20713249A EP 3973208 A1 EP3973208 A1 EP 3973208A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
belt
belt body
flexible material
tension member
minimum thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20713249.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan-Henning Quass
Hubert Göser
Andre Kucharczyk
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 Deutschland GmbH
Original Assignee
ContiTech Antriebssysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ContiTech Antriebssysteme GmbH filed Critical ContiTech Antriebssysteme GmbH
Publication of EP3973208A1 publication Critical patent/EP3973208A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00—Driving-belts
    • F16G1/28—Driving-belts with a contact surface of special shape, e.g. toothed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B29D29/08—Toothed driving belts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16G1/00—Driving-belts
    • F16G1/06—Driving-belts made of rubber
    • F16G1/08—Driving-belts made of rubber with reinforcement bonded by the rubber
    • F16G1/10—Driving-belts made of rubber with reinforcement bonded by the rubber with textile reinforcement
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    • F16G1/06—Driving-belts made of rubber
    • F16G1/08—Driving-belts made of rubber with reinforcement bonded by the rubber
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16G1/14—Driving-belts made of plastics
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/20—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section with a contact surface of special shape, e.g. toothed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2075/00—Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2705/08—Transition metals
    • B29K2705/12—Iron

Definitions

  • the present invention relates to a toothed belt according to the preamble of claim 1, a method for producing such a toothed belt according to claim 6, a method for producing such a toothed belt according to claim 10 and a method for producing such a toothed belt according to claim 11.
  • a belt can be designed as a flexible, endlessly closed belt.
  • straps can also have two open ends
  • Such belts are nowadays usually made essentially of a flexible material such as an elastomeric material such as rubber or, for example, a plastic such as polyurethane (PU for short) as a flexible belt body, in which in the direction of power transmission, ie in the direction of movement, tension members such as steel cables or textile tension members are embedded.
  • the belt has at least one profiled side which, when used, is in contact with at least one drive roller and possibly also with at least one deflection roller. This allows the belt to be driven and guided at the same time.
  • the profiling of the drive side of the belt can, depending on the application, transversely to the direction of movement, for example as Teeth or in the direction of movement, for example as wedges or as wedge ribs
  • profiled rollers are usually used as mold cores or as mold wheels in order to map the toothing of the belt on its tooth side.
  • the tension members are placed on the outer diameter of the rollers so that the tension members can come into direct contact with the roller.
  • the tension members are partially pressed out of the PU material on the drive side as they circulate around the roller, so that the tension members of the finished belt on the drive side are at least punctually free of the PU material.
  • Tension members are exposed to environmental influences at these exposed points on the drive side.
  • Corrosion in the exposed areas can be especially true for applications outside of buildings such as be the case with wind turbines. If the wind turbines are used at sea (so-called off-shore wind turbines) or at least on land (so-called on-shore wind turbines) near the coast, the corrosion can be intensified by the increased salinity of the ambient air.
  • the fabric layer can now come into contact with the exposed or exposed areas of the tension members on the drive side. This cannot prevent the corrosion of the steel cables as tension members, since the moisture can be transported through the capillaries of the fabric layer to the steel cables. Rather, the corrosion can even be promoted and accelerated by the fact that the fabric layer can serve as a moisture store and thus extend the duration of exposure to moisture. This also applies to humidity with increased salt content.
  • An object of the present invention is to provide a toothed belt of the type described at the outset, so that exposed tension members can be avoided. This should preferably be done as simply and / or inexpensively as possible. At least one alternative to known such toothed belts is to be created.
  • the present invention relates to a toothed belt with a
  • Belt body which extends essentially in a longitudinal direction and has a flexible material, wherein in the flexible material of the belt body in the longitudinal direction at least one tension member, preferably a plurality of tension members, at least substantially embedded and at least in the
  • the belt body having one tooth side with it in the longitudinal direction
  • the longitudinal direction corresponds to the direction of movement of the toothed belt during operation.
  • the tension member which can also be referred to as a tension cord, is
  • an element which extends elongate in the longitudinal direction preferably in the form of a strand of glass fibers or aramid fibers or in the form of a steel cable, as will be described in more detail below.
  • Minimum thickness of the flexible material of the belt body in the vertical direction on the tension member corresponds to at least one tooth gap, preferably all tooth gaps, at least a minimum thickness (h) of the flexible material of the belt body in the vertical direction on the tension member, the minimum thickness (h) being dependent the thickness (d) of the tension member in the vertical direction and the material hardness (ShA) of the flexible material of the belt body in Shore A are calculated as follows:
  • At its thinnest point in the vertical direction with respect to the tension member at least one tooth gap has a minimum thickness which is equal to or greater than a predetermined minimum thickness.
  • the predetermined minimum thickness of the flexible material of the belt body is based on the one hand on the performance class of the toothed belt, which usually determines the thickness of the tension member in the vertical direction.
  • the performance class of the toothed belt usually determines the thickness of the tension member in the vertical direction. The higher the performance class of the toothed belt, the thicker the tension member in the vertical direction and the larger the predetermined
  • the predetermined minimum thickness of the flexible material of the belt body depends on the hardness of the flexible material of the belt body in Shore A. The harder the flexible material of the belt body, measured in Shore A, the less the deformation of the flexible material of the belt body and the thinner the predetermined minimum thickness of the flexible material of the belt body can be.
  • the minimum thickness of the flexible material of the belt body in the vertical direction on the tension member corresponds to at least one tooth gap, preferably all tooth gaps, and also approximately the minimum thickness of the flexible material of the belt body in the vertical direction on the tension member.
  • the tooth gap fulfills that
  • the criterion of a minimum thickness of the flexible material of the belt body without, however, going significantly beyond this. This can e.g. can be achieved by using the minimum thickness of the flexible material of the
  • Compensated for manufacturing tolerances and the inventive criterion of a minimum thickness of the flexible material of the belt body can be reliably observed. In this way, too great a thickness of the flexible material of the belt body in the tooth gap can be avoided, which could lead to an increased weight increase of the toothed belt and to increased material costs of manufacture without offering any additional benefit.
  • the flexible material of the belt body comprises polyurethane, preferably the flexible material is
  • the tension member is a steel cable, the thickness of the tension member being the diameter of the steel cable.
  • a steel cable as a tension member can generate comparatively high forces in the longitudinal direction
  • the present invention can also be used particularly effectively in the case of steel cables as tension members, in order to protect the steel cables from corrosion.
  • the present invention also relates to a method for producing a toothed belt as described above with at least the following steps:
  • a known toothed belt can be produced in a conventional manner as described at the beginning, which is the case with the introduction
  • At least one such exposed point of the tension member can then by a person or by a technical
  • Inspection device can be recognized. This can preferably be done optically, since the material of the tension member e.g. due to its color, due to its surface structure etc. from the surrounding flexible material of the
  • Belt body can sufficiently differentiate.
  • the identified exposed point of the tension member can then be closed by the person or by an application device in that a flexible material is applied to the tooth side at least where the exposed point of the tension member was identified. This is done to such an extent that the minimum thickness of the flexible material of the
  • Belt body is reached in the vertical direction on the tension member at its exposed location, as previously described.
  • the application takes place as application of a layer of lacquer, as gluing on a foil or as welding on of a foil.
  • the A lacquer layer can be applied, in particular by a person by hand, by means of a brush or the like as lacquer liquid, which is then cured, for example by drying.
  • a film is understood to mean a flat, thin structure which can be applied to the tooth side in a materially bonded manner, for example by gluing or welding. By using a film, a comparatively large area can be covered so that, if necessary, several exposed areas of the tension member that are sufficiently close to one another can be covered in one work step.
  • the film when a film is used, has a fabric on the side facing away from the belt body.
  • a film is first produced separately which has a fabric on one side, which e.g. can serve to reduce the coefficient of friction.
  • the film is then applied with the fabric-free side to the tooth side of the belt body as described above, so that the fabric faces outwards, i.e. away from the belt body.
  • a fabric as described above can be provided in the toothed belt according to the invention.
  • a flexible material is applied with the material of the belt body.
  • the material to be applied e.g. as paint or film, the same material used as the flexible belt body.
  • Different material properties can hereby be avoided.
  • a connection between the materials can also be favored, whereby the
  • Life of the toothed belt according to the invention can be increased. Furthermore, the production costs can be reduced in this way, since fewer different materials have to be procured, stored and processed.
  • the present invention also relates to a method of making a
  • Toothed belt as described above with at least the following steps: • Manufacture of a flat belt with at least one tension member as
  • a toothed belt according to the invention can initially be produced in the conventional manner as a flat belt, so that the flat belt corresponds to the belt body of the toothed belt according to the invention. This can be done by means of a first stage, a two-stage extrusion process.
  • the belt body can be designed as a flat belt including a tension member, so that the inventive minimum thickness of the flexible material of the belt body is present in the vertical direction on the tension member.
  • the flat belt can harden so that the tension member can no longer be pushed out of the flexible material of the belt body.
  • the present invention also relates to a method of making a
  • a toothed belt according to the invention can also be produced by producing a flat belt.
  • the toothing is then applied to the tooth side of the flat belt as a belt body, whereby not only the teeth themselves are formed, but material is also applied in the tooth gaps so that at least the minimum thickness of the flexible material of the belt body in the vertical direction on the tension member is achieved there can be.
  • the method has at least the further step:
  • the friction or the coefficient of friction of the tooth side can be influenced and in particular reduced.
  • the flexible material of the belt body can also be protected in this way in order to prevent or at least reduce abrasion.
  • the predetermined minimum thickness of the flexible material of the belt body in the vertical direction can be ensured in the course of operation or its longevity increased.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section of a known toothed belt
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal section of a known toothed belt with fabric on the tooth side
  • Toothed belt according to a first embodiment and 4 shows a schematic longitudinal section of an inventive
  • Toothed belt according to a second embodiment.
  • Transverse direction (not shown) and a vertical direction Z aligned perpendicular to both the longitudinal direction X and the transverse direction
  • Longitudinal direction X can also be referred to as depth X, the transverse direction also as width and the vertical direction Z also as height Z.
  • Fig. 1 shows a schematic longitudinal section of a known toothed belt 1.
  • the toothed belt 1 has a belt body 10, which is located in the
  • tension members 13 Extends substantially in the longitudinal direction X and consists of polyurethane (PU) as a flexible material.
  • PU polyurethane
  • several tension members 13 are arranged in the longitudinal direction X, running parallel to one another in the transverse direction.
  • the tension members 13 are each essentially embedded in the flexible material of the belt body 10 and are essentially to completely enclosed by the flexible material of the belt body 10.
  • Steel cables 13 are used as tension members 13.
  • the toothed belt 1 has a drive side 11 and an outer side 12 facing away from this in the vertical direction Z.
  • alternating teeth 14 and tooth gaps 15 are formed in the longitudinal direction X, which is why the drive side 11 can also be referred to as the tooth side 11.
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal section of a known toothed belt 1 with fabric 16 on the tooth side 11.
  • the tooth side 11 of the toothed belt 1 is completely covered by a fabric 16, the inside of which is in contact with the flexible material of the belt body 10.
  • the fabric 16 also comes directly with the o.g. exposed points 17 of the tooth side 11 in contact, so that in this case too the tension members 13 at these exposed points 17 of the tooth side 11 are exposed to environmental influences such as e.g.
  • the fabric 16 can even further promote and accelerate the corrosion, in that the fabric 16 can serve as a moisture store and thus can extend the duration of exposure to moisture.
  • Fig. 3 shows a schematic longitudinal section of an inventive
  • Toothed belt 1 according to a first embodiment.
  • a minimum thickness a of the flexible material of the tooth in the tooth gaps 15 of the tooth side 11, which have the smallest material thickness of the flexible material of the belt body 10 in the vertical direction Z on the tension member 13, a minimum thickness a of the flexible material of the tooth gaps 15 of the tooth side 11, which have the smallest material thickness of the flexible material of the belt body 10 in the vertical direction Z on the tension member 13, a minimum thickness a of the flexible material of the
  • Belt body 10 is provided which corresponds to at least a minimum thickness h of the flexible material of the belt body 10 in the vertical direction Z on the tension member 13.
  • the minimum thickness h is calculated as a function of the thickness d of the tension member 13 in the vertical direction Z and the material hardness ShA of the flexible material of the belt body 10 in Shore A as follows:
  • the tension members 13 in the area of the tooth gaps 15 are covered by at least a minimum thickness a of the flexible material of the belt body 10 in the vertical direction Z, which is equal to or greater than the minimum thickness h. This applies at least in the manufacturing state of the
  • Toothed belt according to the invention 1 It may be sufficient to adhere to the predetermined minimum thickness h of the flexible material of the belt body 10 and not significantly exceed it in order to reduce the weight of the
  • Toothed belt 1 not to increase unnecessarily and to use as little flexible material as possible.
  • the predetermined minimum thickness h of the flexible material of the belt body 10 is based on the one hand on the performance class of the toothed belt 1, which usually determines the thickness d of the tension member 13 in the vertical direction Z.
  • the predetermined minimum thickness is based h of the flexible material of the belt body 10 according to the ShA hardness of the flexible material of the belt body 10 in Shore A. The harder the flexible material of the belt body 10, the less the deformation of the flexible material of the belt body 10 and the thinner the predetermined minimum thickness h of the flexible material of the belt body 10.
  • the predetermined minimum thickness h of the flexible material of the belt body 10 can, for example, by covering recognized exposed points 17 by hand with, for example a lacquer or surface by gluing or welding foils in the appropriate size as foil pieces.
  • the toothed side 11 of the toothed belt 1 can also be configured as a belt body 10 on an already manufactured flat belt.
  • the predetermined minimum thickness h of the flexible material of the belt body 10 can already be achieved by the formation of the flat belt or when the teeth are applied by the
  • Tooth gaps are provided with the flexible material accordingly.
  • the tension members 13 can be better protected from external environmental influences than previously known. This can help avoid the occurrence of corrosion, particularly in the case of steel cables 13 as tension members 13. In this way, the longevity of the toothed belt 1 can be increased.
  • Fig. 4 shows a schematic longitudinal section of an inventive
  • Toothed belt 1 according to a second embodiment.
  • the tooth side 11 is covered by a fabric 16 in order to reduce the coefficient of friction of the tooth side 11, for example. Because of the predetermined minimum thickness h of the flexible material of the belt body 10, the fabric 16 does not come into direct contact with the tension members 13.
  • ShA material hardness of the flexible material of the (PU) belt body 10 in Shore A is a material hardness of the flexible material of the (PU) belt body 10 in Shore A.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zahnriemen (1) mit einem Riemenkörper (10), welcher sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung (X) erstreckt und ein flexibles Material aufweist, wobei in dem flexiblen Material des Riemenkörpers (10) in der Längsrichtung (X) wenigstens ein Zugträger (13), vorzugsweise eine Mehrzahl von Zugträgern (13), zumindest im Wesentlichen eingebettet und zumindest im Wesentlichen von dem flexiblen Material des Riemenkörpers (10) umschlossen ist, wobei der Riemenkörper (10) eine Zahnseite (11) mit sich in der Längsrichtung (X) abwechselnden Zähnen (14) und Zahnlücken (15) aufweist. Der Zahnriemen (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Minimaldicke (a) des flexiblen Materials des Riemenkörpers (10) in der vertikalen Richtung (Z) auf dem Zugträger (13) wenigstens einer Zahnlücke (15), vorzugsweise aller Zahnlücken (15), wenigstens einer Mindestdicke (h) des flexiblen Materials des Riemenkörpers (10) in der vertikalen Richtung (Z) auf dem Zugträger (13) entspricht, wobei sich die Mindestdicke (h) in Abhängigkeit der Dicke (d) des Zugträgers (13) in der vertikalen Richtung (Z) und der Materialhärte (ShA) des flexiblen Materials des Riemenkörpers (10) in Shore A wie folgt berechnet: h = 3 * d / ShA.

Description

Beschreibung
Zahnriemen
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zahnriemen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Zahnriemens gemäß dem Patentanspruch 6, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Zahnriemens gemäß dem Patentanspruch 10 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Zahnriemens gemäß dem Patentanspruch 11.
In der Antriebstechnik werden auf verschiedenen technischen Gebieten Riemen zur Kraftübertragung verwendet. Bei der Kraftübertragung z.B. in einem
Verbrennungsmotor kann ein Riemen als flexibles, endlos geschlossenes Band ausgebildet sein. Riemen können jedoch auch mit zwei offenen Enden
beispielsweise bei Aufzugssystemen eingesetzt werden, um eine Aufzugskabine in der Höhe zu bewegen.
Derartige Riemen werden heutzutage üblicherweise im Wesentlichen aus einem flexiblen Material wie z.B. aus einem elastomeren Material wie z.B. aus Gummi oder z.B. aus einem Kunststoff wie z.B. aus Polyurethan (kurz: PU) als flexibler Riemenkörper hergestellt, in welches in der Richtung der Kraftübertragung, d.h. in der Bewegungsrichtung, Zugträger wie z.B. Stahlseile oder textile Zugträger eingebettet sind. Der Riemen weist wenigstens eine profilierte Seite auf, welche bei der Anwendung mit wenigstens einer Antriebsrolle und ggfs ferner mit wenigstens einer Umlenkrolle in Kontakt steht. Hierdurch kann der Riemen angetrieben und gleichzeitig geführt werden. Die Profilierung der Antriebsseite des Riemens kann je nach Anwendungsfall quer zur Bewegungsrichtung z.B. als Zähne oder in der Bewegungsrichtung z.B. als Keile bzw. als Keilrippen
ausgebildet sein.
Zur Herstellung von Zahnriemen aus Polyurethan werden üblicherweise profilierte Walzen als Formkerne bzw. als Formräder verwendet, um die Verzahnung des Riemens auf dessen Zahnseite abzubilden. Dabei werden die Zugträger auf dem Außendurchmesser der Walzen abgelegt, so dass die Zugträger in direkten Kontakt mit der Walze kommen können. Mit anderen Worten werden die Zugträger beim Umlauf um die Walze teilweise auf der Antriebsseite aus dem PU-Material herausgedrückt, so dass die Zugträger des fertigen Riemens auf der Antriebsseite zumindest punktuell frei von dem PU-Material sind. Hierdurch können die
Zugträger an diesen offenliegenden Stellen der Antriebsseite Umwelteinflüssen ausgesetzt werden.
Je nach Umwelteinflüssen und je nach Material der Zugträger kann dies zu
Beschädigungen der Zugträger und ggfs zu einem Versagen der Zugträger führen. Werden beispielsweise Stahlseile verwendet, welche in der Bewegungs- bzw. Längsrichtung des Riemens verlaufen und ggfs endlos geschlossen sind, so kann es durch den Kontakt mit der Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft zu
Korrosion an den freiliegenden Stellen kommen. Dies kann insbesondere bei Anwendungen außerhalb von Gebäuden wie z.B. bei Windenergieanlagen der Fall sein. Werden die Windenergieanlagen auf See (sog. Off-Shore- Windenergieanlagen) oder zumindest an Land (sog. On-Shore- Windenergieanlagen) in der Nähe der Küste eingesetzt, so kann die Korrosion durch den erhöhten Salzgehalt der Umgebungsluft verstärkt werden.
Bei derartigen Riemen ist es auch bekannt, die Antriebsseite des Riemens mit einer Gewebelage abzudecken. Das Gewebe kann in der Bewegungs- bzw.
Längsrichtung des Riemens gute Dehneigenschaften aufweisen, so dass die Elastizität des flexiblen Riemenkörpers nicht oder zumindest nur unwesentlich eingeschränkt wird, das Gewebe jedoch einem Abrieb der Antriebsseite des flexiblen Riemenkörpers entgegenwirken kann. Hierdurch können eine
Reduzierung des Verschleißes sowie eine Minderung von Geräuschen erreicht werden.
Entsprechend kann nun die Gewebeschicht mit den frei- bzw. offenliegenden Stellen der Zugträger der Antriebsseite in Kontakt kommen. Dies kann die Korrosion der Stahlseile als Zugträger nicht verhindern, da die Feuchtigkeit durch die Kapillaren der Gewebelage zu den Stahlseilen hin transportiert werden kann. Vielmehr kann die Korrosion sogar noch begünstigt und beschleunigt werden, indem die Gewebeschicht als Feuchtigkeitsspeicher dienen und somit die Einwirkdauer der Feuchtigkeit verlängern kann. Dies gilt auch für Luftfeuchtigkeit mit erhöhtem Salzgehalt.
Zum Schutz von Stahlseilen als Zugträger ist es daher bekannt, diese mit einer Zinkschicht zu versehen, so dass das Risiko von Korrosion vermieden oder zumindest verringert werden kann. Die Wirkung der Zinkschicht ist jedoch begrenzt, so dass Korrosion nur bedingt vermieden werden kann. Dies gilt insbesondere für Anwendungen mit Luftfeuchtigkeit mit erhöhtem Salzgehalt. Auch führt das Verzinken zu weiteren Kosten bei der Herstellung des Riemens.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zahnriemen der eingangs beschriebenen Art bereit zu stellen, so dass freiliegende Zugträger vermieden werden können. Dies soll vorzugsweise möglichst einfache und bzw. oder kostengünstig erfolgen. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten derartigen Zahnriemen geschaffen werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Zahnriemen mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 , durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 6, durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß
Patentanspruch 10 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung einen Zahnriemen mit einem
Riemenkörper, welcher sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung erstreckt und ein flexibles Material aufweist, wobei in dem flexiblen Material des Riemenkörpers in der Längsrichtung wenigstens ein Zugträger, vorzugsweise eine Mehrzahl von Zugträgern, zumindest im Wesentlichen eingebettet und zumindest im
Wesentlichen von dem flexiblen Material des Riemenkörpers umschlossen ist, wobei der Riemenkörper eine Zahnseite mit sich in der Längsrichtung
abwechselnden Zähnen und Zahnlücken aufweist.
Die Längsrichtung entspricht der Bewegungsrichtung des Zahnriemens im Betrieb. Der Zugträger, welcher auch als Zugstrang bezeichnet werden kann, ist
vorzugsweise ein sich in der Längsrichtung länglich erstreckendes Element, vorzugsweise in Form eines Strangs aus Glasfasern oder Aramidfasern oder in Form eines Stahlseils, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird.
Der erfindungsgemäße Zahnriemen ist dadurch gekennzeichnet, dass eine
Minimaldicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers in der vertikalen Richtung auf dem Zugträger wenigstens einer Zahnlücke, vorzugsweise aller Zahnlücken, wenigstens einer Mindestdicke (h) des flexiblen Materials des Riemenkörpers in der vertikalen Richtung auf dem Zugträger entspricht, wobei sich die Mindestdicke (h) in Abhängigkeit der Dicke (d) des Zugträgers in der vertikalen Richtung und der Materialhärte (ShA) des flexiblen Materials des Riemenkörpers in Shore A wie folgt berechnet:
h = 3 * d / ShA.
Mit anderen Worten weist wenigstens eine Zahnlücke an ihrer in der vertikalen Richtung dünnsten Stelle gegenüber dem Zugträger eine Minimaldicke auf, welche gleich oder größer als eine vorbestimmte Mindestdicke ist. Auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass - zumindest im Zustand der Herstellung, d.h. vor der Benutzung - der Zugträger auf der Zahnseite in der vertikalen
Richtung wenigstens von einer Stärke des flexiblen Materials des Riemenkörpers gegenüber der Umgebung abgedeckt wird. Dies kann das Freiliegen des
Zugträgers verhindern, so dass der Zugträger vor Umwelteinflüssen geschützt werden kann, welche zu einer Beschädigung des Zugträgers führen und somit die Lebensdauer des Zugträgers und damit die Lebensdauer des gesamten
Zahnriemens reduzieren können.
Die vorbestimmte Mindestdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers richtet sich erfindungsgemäß zum einen nach der Leistungsklasse des Zahnriemens, welche üblicherweise die Dicke des Zugträgers in der vertikalen Richtung bestimmt. Je höher die Leistungsklasse des Zahnriemens, desto dicker der Zugträger in der vertikalen Richtung sowie desto größer die vorbestimmte
Mindestdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers. Zum anderen richtet sich die vorbestimmte Mindestdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers erfindungsgemäß nach der Härte des flexiblen Materials des Riemenkörpers in Shore A. Je härter das flexible Material des Riemenkörpers, gemessen in Shore A, ist, desto geringer ist die Verformung des flexiblen Materials des Riemenkörpers sowie desto dünner kann die vorbestimmte Mindestdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers sein.
Vorteilhaft ist dabei, das erfindungsgemäße Kriterium einer Minimaldicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers auf alle Zahnlücken des Zahnriemens anzuwenden, so dass die hierdurch erreichten Vorteile bei allen Zahnlücken des Zahnriemens genutzt werden können.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung entspricht die Minimaldicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers in der vertikalen Richtung auf dem Zugträger wenigstens einer Zahnlücke, vorzugsweise aller Zahnlücken, ferner etwa der Mindestdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers in der vertikalen Richtung auf dem Zugträger. Mit anderen Worten erfüllt die Zahnlücke das
erfindungsgemäße Kriterium einer Minimaldicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers, ohne jedoch wesentlich hierüber hinauszugehen. Dies kann z.B. erreicht werden, indem die Minimaldicke des flexiblen Materials des
Riemenkörpers um lediglich ca. 10% überschritten wird, so dass
Fertigungstoleranzen ausgeglichen und das erfindungsgemäße Kriterium einer Minimaldicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers sicher eingehalten werden kann. Hierdurch kann eine zu große Dicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers in der Zahnlücke vermieden werden, welche zu einer erhöhten Gewichtszunahme des Zahnriemens sowie zu erhöhten Materialkosten der Herstellung führen könnte, ohne einen zusätzlichen Nutzen zu bieten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das flexible Material des Riemenkörpers Polyurethan auf, vorzugsweise ist das flexible Material des
Riemenkörpers Polyurethan. Hierdurch können die mechanisch vorteilhaften Eigenschaften des Polyurethans auf einen erfindungsgemäßen Zahnriemen anwendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Zugträger ein Stahlseil, wobei die Dicke des Zugträgers der Durchmesser des Stahlseils ist. Von einem Stahlseil als Zugträger können vergleichsweise hohe Kräfte in der Längsrichtung
übertragen werden. Auch kann die vorliegende Erfindung bei Stahlseilen als Zugträger besonders wirkungsvoll zur Geltung kommen, um die Stahlseile vor Korrosion zu schützen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist auf dem flexiblen Material des Riemenkörpers auf der Zahnseite in der vertikalen Richtung ein Gewebe
angeordnet. Hierdurch kann z.B. der Reibwert der Zahnseite reduziert sowie die Zahnseite des Zahnriemens geschützt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnriemens wie zuvor beschrieben mit wenigstens den Schritten:
• Herstellen eines Zahnriemens mittels wenigstens einer profilierten Walze als Formkern,
• Identifizieren wenigstens einer offenliegenden Stelle wenigstens eines
Zugträgers auf der Zahnseite, und
• Verschließen der identifizierten offenliegenden Stelle des Zugträgers durch Aufbringen eines flexiblen Materials, so dass die Mindestdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers in der vertikalen Richtung auf dem Zugträger erreicht wird.
Mit anderen Worten kann ein bekannter Zahnriemen wie eingangs beschrieben auf herkömmliche Art und Weise hergestellt werden, was zur eingangs
beschriebenen Ausbildung von punktuell freiliegenden bzw. offenliegenden Stellen des Zugträgers führen kann. Wenigstens eine derartig offenliegende Stelle des Zugträgers kann dann von einer Person oder von einer technischen
Inspektionsvorrichtung erkannt werden. Dies kann vorzugsweise optisch erfolgen, da sich das Material des Zugträgers z.B. aufgrund seiner Farbe, aufgrund seiner Oberflächenstruktur etc. von dem umgebenden flexiblen Material des
Riemenkörpers ausreichend unterscheiden kann.
Anschließend kann ein Verschließen der identifizierten offenliegenden Stelle des Zugträgers durch die Person oder durch eine Auftragsvorrichtung erfolgen, indem ein flexibles Material zumindest dort auf der Zahnseite aufgebracht wird, wo die offenliegende Stelle des Zugträgers identifiziert wurde. Dies erfolgt in einem derartigen Maße, dass die Mindestdicke des flexiblen Materials des
Riemenkörpers in der vertikalen Richtung auf dem Zugträger an dessen offenliegender Stelle erreicht wird, wie zuvor beschrieben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung erfolgt das Aufbringen als Aufträgen einer Lackschicht, als Aufkleben einer Folie oder als Aufschweißen einer Folie. Das Aufträgen einer Lackschicht kann, insbesondere von einer Person von Hand, mittels eines Pinsels oder dergleichen als Lackflüssigkeit erfolgen, welche anschließend z.B. durch Trocknen ausgehärtet wird. Unter einer Folie wird ein flächiges dünnes Gebilde verstanden, welches z.B. durch Kleben oder Schweißen stoffschlüssig auf die Zahnseite aufgebracht werden kann. Durch die Verwendung einer Folie kann eine vergleichsweise großflächige Abdeckung erfolgen, so dass ggfs auch mehrere ausreichend nahe beieinanderliegende offenliegende Stellen des Zugträgers in einem Arbeitsschritt abgedeckt werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist im Fall der Verwendung einer Folie die Folie auf der dem Riemenkörper abgewandten Seite ein Gewebe auf. Mit anderen Worten wird zunächst separat eine Folie hergestellt, welche auf einer Seite ein Gewebe aufweist, welches z.B. der Reduzierung des Reibwert dienen kann. Dann wird die Folie mit der gewebefreien Seite wie zuvor beschrieben auf die Zahnseite des Riemenkörpers aufgebracht, so dass das Gewebe nach außen, d.h. von dem Riemenkörper weg, zeigt. Hierdurch kann ein Gewebe wie zuvor beschrieben bei dem erfindungsgemäßen Zahnriemen vorgesehen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erfolgt das Aufbringen eines flexiblen Materials mit dem Material des Riemenkörpers. Mit anderen Worten wird für das aufzubringende Material, z.B. als Lack oder Folie, dasselbe Material verwendet, welches der flexible Riemenkörper aufweist. Hierdurch können unterschiedliche Materialeigenschaften vermieden werden. Auch kann eine Verbindung zwischen den Materialien begünstigt werden, wodurch die
Lebensdauer des erfindungsgemäßen Zahnriemen erhöht werden kann. Ferner können die Herstellungskosten auf diese Art und Weise reduziert werden, da weniger unterschiedliche Materialien beschafft, gelagert sowie verarbeitet werden müssen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines
Zahnriemens wie zuvor beschrieben mit wenigstens den Schritten: • Herstellen eines Flachriemens mit wenigstens einem Zugträger als
Riemenkörper, so dass die Zahnseite wenigstens die Mindestdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers in der vertikalen Richtung auf dem Zugträger aufweist, und
• Ausbilden der Zähne des Zahnriemens auf der Zahnseite auf dem
Flachriemen als Riemenkörper.
Mit anderen Worten kann ein erfindungsgemäßer Zahnriemen zunächst auf herkömmliche Art und Weise als Flachriemen hergestellt werden, so dass der Flachriemen dem Riemenkörper des erfindungsgemäßen Zahnriemens entspricht. Dies kann mittels einer ersten Stufe eine zweistufigen Extrusionsprozesses geschehen. Als Ergebnis dieses Verfahrensschrittes kann der Riemenkörper als Flachriemen samt Zugträger ausgebildet sein, so dass die erfindungsgemäße Mindestdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers in der vertikalen Richtung auf dem Zugträger vorhanden ist. In diesem Zustand kann der Flachriemen aushärten, so dass der Zugträger nicht mehr aus dem flexiblen Material des Riemenkörpers herausgedrückt werden kann.
In einem weiteren Schritt kann als zweite Stufe des zweistufigen
Extrusionsprozesses nun das Ausbilden der Zähne des Zahnriemens auf der Zahnseite auf dem Flachriemen als Riemenkörper wie eingangs beschrieben mittels einer profilierten Walze als Formkern bzw. als Formrad erfolgen. Dabei kann in diesem Fall kein Herausdrücken des Zugträgers beim Umlauf um die Walze aus dem flexiblen Material des Riemenkörpers mehr erfolgen, da der Flachriemen als Riemenkörper bereits ausreichend ausgehärtet ist, um dies zu verhindern.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines
Zahnriemens wie zuvor beschrieben mit wenigstens den Schritten:
• Herstellen eines Flachriemens mit wenigstens einem Zugträger als
Riemenkörper, und • Ausbilden der Zähne des Zahnriemens auf der Zahnseite auf dem
Flachriemen als Riemenkörper, so dass die Zahnseite wenigstens die Mindestdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers in der vertikalen Richtung auf dem Zugträger aufweist.
Alternativ kann zu dem zuvor beschrieben Verfahren ein erfindungsgemäßer Zahnriemen auch dadurch hergestellt werden, indem ein Flachriemen hergestellt wird. Anschließend wird die Verzahnung auf die Zahnseite des Flachriemens als Riemenkörper aufgebracht, wobei nicht nur die Zähne selbst ausgebildet werden, sondern auch in den Zahnlücken Material aufgetragen wird, so dass dort wenigstens die Mindestdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers in der vertikalen Richtung auf dem Zugträger erreicht werden kann.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Verfahren wenigstens den weiteren Schritt auf:
• Aufbringen eines Gewebes auf die Zahnseite des Zahnriemens.
Auf diese Art und Weise kann die Reibung bzw. der Reibwert der Zahnseite beeinflusst und insbesondere reduziert werden. Auch kann das flexible Material des Riemenkörpers hierdurch geschützt werden, um einen Abrieb zu verhindern oder zumindest zu reduzieren. Flierdurch kann insbesondere die vorbestimmte Mindestdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers in der vertikalen Richtung im Laufe des Betriebs sichergestellt bzw. deren Langlebigkeit erhöht werden.
Zwei Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden
nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert. Darin zeigt: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt eines bekannten Zahnriemens;
Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt eines bekannten Zahnriemens mit Gewebe auf der Zahnseite;
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen
Zahnriemens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen
Zahnriemens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die Beschreibung der o.g. Figuren erfolgt in kartesischen Koordinaten mit einer Längsrichtung X, einer zur Längsrichtung X senkrecht ausgerichteten
Querrichtung (nicht dargestellt) sowie einer sowohl zur Längsrichtung X als auch zur Querrichtung senkrecht ausgerichteten vertikalen Richtung Z. Die
Längsrichtung X kann auch als Tiefe X, die Querrichtung auch als Breite und die vertikale Richtung Z auch als Höhe Z bezeichnet werden.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines bekannten Zahnriemens 1. Der Zahnriemen 1 weist einen Riemenkörper 10 auf, welcher sich im
Wesentlichen in der Längsrichtung X erstreckt und aus Polyurethan (PU) als ein flexibles Material besteht. In dem flexiblen Material des Riemenkörpers 10 sind in der Längsrichtung X mehrere Zugträger 13 in der Querrichtung parallel zueinander verlaufend angeordnet. Die Zugträger 13 sind jeweils im Wesentlichen in dem flexiblen Material des Riemenkörpers 10 eingebettet und im Wesentlichen bis vollständig von dem flexiblen Material des Riemenkörpers 10 umschlossen. Als Zugträger 13 werden Stahlseile 13 verwendet.
Der Zahnriemen 1 weist eine Antriebsseite 11 und eine dieser in der vertikalen Richtung Z abgewandte Außenseite 12 auf. Auf der Antriebsseite 11 sind sich in der Längsrichtung X abwechselnde Zähne 14 und Zahnlücken 15 ausgebildet, weshalb die Antriebsseite 11 auch als Zahnseite 11 bezeichnet werden kann.
Bei der Herstellung eines derartigen bekannten Zahnriemens 1 mittels profilierter Walzen als Formkerne bzw. als Formräder zur Ausbildung der Zähne 14 und Zahnlücken 15 des Zahnriemens 1 auf dessen Zahnseite 11 werden die Zugträger 13 auf dem Außendurchmesser der Walzen abgelegt, so dass die Zugträger 13 in direkten Kontakt mit der Walze kommen können. Hierdurch können die Zugträger 13 beim Umlauf um die Walze teilweise auf der Zahnseite 11 aus dem flexiblen Material des Riemenkörpers 10 herausgedrückt werden, so dass die Zugträger 13 des fertigen Zahnriemens 1 auf der Zahnseite 11 zumindest punktuell frei von dem flexiblen Material des Riemenkörpers 10 sind. Dies kann zur Ausbildung von offenliegenden Stellen 17 der Zugträger 13 führen, so dass die Zugträger 13 an diesen offenliegenden Stellen 17 der Zahnseite 11 Umwelteinflüssen wie z.B. Luftfeuchtigkeit ausgesetzt werden können, welche bei Stahlseile 13 als Zugträger 13 zu Korrosion führen kann.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines bekannten Zahnriemens 1 mit Gewebe 16 auf der Zahnseite 11. In diesem Fall wird die Zahnseite 11 des Zahnriemens 1 vollständig von einem Gewebe 16 abgedeckt, dessen Innenseite mit dem flexiblen Material des Riemenkörpers 10 in Kontakt steht. Hierdurch kommt das Gewebe 16 auch direkt mit den o.g. offenliegenden Stellen 17 der Zahnseite 11 in Kontakt, so dass auch in diesem Fall die Zugträger 13 an diesen offenliegenden Stellen 17 der Zahnseite 11 Umwelteinflüssen wie z.B.
Luftfeuchtigkeit ausgesetzt werden können. Dabei kann das Gewebe 16 die Korrosion sogar noch begünstigen und beschleunigen, indem das Gewebe 16 als Feuchtigkeitsspeicher dienen und somit die Einwirkdauer der Feuchtigkeit verlängern kann.
Fig. 3 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen
Zahnriemens 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Erfindungsgemäß wird in der Zahnlücken 15 der Zahnseite 11 , welche die geringste Materialdicke des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 in der vertikalen Richtung Z auf dem Zugträger 13 aufweisen, eine Minimaldicke a des flexiblen Materials des
Riemenkörpers 10 vorgesehen, welche wenigstens einer Mindestdicke h des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 in der vertikalen Richtung Z auf dem Zugträger 13 entspricht. Die Mindestdicke h wird in Abhängigkeit der Dicke d des Zugträgers 13 in der vertikalen Richtung Z und der Materialhärte ShA des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 in Shore A wie folgt berechnet:
h = 3 * d / ShA.
Mit anderen Worten werden die Zugträger 13 im Bereich der Zahnlücken 15 wenigstens von einer Minimaldicke a des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 in der vertikalen Richtung Z bedeckt, welche gleich oder größer ist als die Mindestdicke h. Dies gilt zumindest im Herstellungszustand des
erfindungsgemäßen Zahnriemens 1. Dabei kann es ausreichend sein, die vorbestimmte Mindestdicke h des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 einzuhalten und nicht wesentlich zu überschreiten, um das Gewicht des
Zahnriemens 1 nicht unnötig zu erhöhen sowie möglichst wenig flexibles Material zu verwenden.
Erfindungsgemäß wird auf diese Art und Weise berücksichtigt, dass sich die vorbestimmte Mindestdicke h des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 zum einen nach der Leistungsklasse des Zahnriemens 1 richtet, welche üblicherweise die Dicke d des Zugträgers 13 in der vertikalen Richtung Z bestimmt. Je höher die Leistungsklasse des Zahnriemens 1 , desto dicker ist der Zugträger 13 in der vertikalen Richtung Z sowie desto größer ist die vorbestimmte Mindestdicke h des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 in der vertikalen Richtung Z auf dem Zugträger 13. Zum anderen richtet sich die vorbestimmte Mindestdicke h des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 nach der Härte ShA des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 in Shore A. Je härter das flexible Material des Riemenkörpers 10 ist, desto geringer ist die Verformung des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 sowie desto dünner kann die vorbestimmte Mindestdicke h des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 sein.
Die vorbestimmte Mindestdicke h des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 kann z.B. durch Abdeckung erkannter offenliegender Stellen 17 von Hand mit z.B. einem Lack oder flächig durch das Aufkleben oder Aufschweißen von Folien in entsprechender Größe als Folienstücke erfolgen. Alternativ kann die Zahnseite 1 1 des Zahnriemens 1 auch auf einen bereits fertig hergestellten Flachriemen als Riemenkörper 10 ausgebildet werden. Dabei kann die vorbestimmte Mindestdicke h des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 bereits durch die Ausbildung des Flachriemens oder beim Aufbringen der Zähne erreicht werden, indem die
Zahnlücken entsprechend mit dem flexiblen Material versehen werden.
In jedem Fall können die Zugträger 13 besser vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt werden als bisher bekannt. Dies kann insbesondere bei Stahlseilen 13 als Zugträger 13 die Entstehung von Korrosion vermeiden helfen. Auf diese Art und Weise kann die Langlebigkeit des Zahnriemens 1 erhöht werden.
Fig. 4 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen
Zahnriemens 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Fall wird die Zahnseite 1 1 von einem Gewebe 16 abdeckt, um z.B. den Reibwert der Zahnseite 1 1 zu reduzieren. Aufgrund der vorbestimmten Mindestdicke h des flexiblen Materials des Riemenkörpers 10 kommt das Gewebe 16 nicht mit den Zugträgern 13 in direkten Kontakt.
Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
a Minimaldicke des flexiblen Materials des (PU-)Riemenkörpers 10 in der vertikalen Richtung Z auf dem Zugträger 13 einer Zahnlücke 16 d Dicke des Zugträgers 13 in der vertikalen Richtung Z; Durchmesser des Zugträgers 13
h Mindestdicke des flexiblen Materials des (PU-)Riemenkörpers 10 in der vertikalen Richtung Z auf dem Zugträger 13
ShA Materialhärte des flexiblen Materials des (PU-)Riemenkörpers 10 in Shore A
X Längsrichtung; Tiefe
z vertikale Richtung; Höhe
1 Zahnriemen
10 (PU-)Riemenkörper
1 1 Zahnseite; Antriebsseite
12 Außenseite
13 Zugträger; Stahlseile
14 Zähne der Zahnseite 1 1
15 Zahnlücken der Zahnseite 1 1
16 Gewebe

Claims

Patentansprüche
1. Zahnriemen (1 )
mit einem Riemenkörper (10), welcher sich im Wesentlichen in einer
Längsrichtung (X) erstreckt und ein flexibles Material aufweist,
wobei in dem flexiblen Material des Riemenkörpers (10) in der Längsrichtung (X) wenigstens ein Zugträger (13), vorzugsweise eine Mehrzahl von
Zugträgern (13), zumindest im Wesentlichen eingebettet und zumindest im Wesentlichen von dem flexiblen Material des Riemenkörpers (10)
umschlossen ist,
wobei der Riemenkörper (10) eine Zahnseite (11 ) mit sich in der
Längsrichtung (X) abwechselnden Zähnen (14) und Zahnlücken (15) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Minimaldicke (a) des flexiblen Materials des Riemenkörpers (10) in der vertikalen Richtung (Z) auf dem Zugträger (13) wenigstens einer Zahnlücke (15), vorzugsweise aller Zahnlücken (15), wenigstens einer Mindestdicke (h) des flexiblen Materials des Riemenkörpers (10) in der vertikalen Richtung (Z) auf dem Zugträger (13) entspricht,
wobei sich die Mindestdicke (h) in Abhängigkeit der Dicke (d) des Zugträgers (13) in der vertikalen Richtung (Z) und der Materialhärte (ShA) des flexiblen Materials des Riemenkörpers (10) in Shore A wie folgt berechnet:
h = 3 * d / ShA.
2. Zahnriemen (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
die Minimaldicke (a) des flexiblen Materials des Riemenkörpers (10) in der vertikalen Richtung (Z) auf dem Zugträger (13) wenigstens einer Zahnlücke (15), vorzugsweise aller Zahnlücken (15), ferner etwa der Mindestdicke (h) des flexiblen Materials des Riemenkörpers (10) in der vertikalen Richtung (Z) auf dem Zugträger (13) entspricht.
3. Zahnriemen (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Material des Riemenkörpers (10) Polyurethan aufweist, vorzugsweise Polyurethan ist.
4. Zahnriemen (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
der Zugträger (13) ein Stahlseil (13) ist,
wobei die Dicke (d) des Zugträgers (13) der Durchmesser (d) des Stahlseils (13) ist.
5. Zahnriemen (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
auf dem flexiblen Material des Riemenkörpers (10) auf der Zahnseite (13) in der vertikalen Richtung (Z) ein Gewebe (16) angeordnet ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Zahnriemens (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit wenigstens den Schritten:
Herstellen eines Zahnriemens (1 ) mittels wenigstens einer profilierten Walze als Formkern,
Identifizieren wenigstens einer offenliegenden Stelle (17) wenigstens eines Zugträgers (13) auf der Zahnseite (1 1 ), und
Verschließen der identifizierten offenliegenden Stelle (17) des Zugträgers (13) durch Aufbringen eines flexiblen Materials, so dass die Mindestdicke (h) des flexiblen Materials des Riemenkörpers (10) in der vertikalen Richtung (Z) auf dem Zugträger (13) erreicht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
das Aufbringen erfolgt als:
Aufträgen einer Lackschicht oder
Aufkleben einer Folie oder
Aufschweißen einer Folie.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall der Verwendung einer Folie die Folie auf der dem Riemenkörper (10) abgewandten Seite ein Gewebe (16) aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
das Aufbringen eines flexiblen Materials mit dem Material des
Riemenkörpers (10) erfolgt.
10. Verfahren zur Fierstellung eines Zahnriemens (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit wenigstens den Schritten:
Fierstellen eines Flachriemens mit wenigstens einem Zugträger (13) als Riemenkörper (10), so dass die Zahnseite (11 ) wenigstens die Mindestdicke (h) des flexiblen Materials des Riemenkörpers (10) in der vertikalen Richtung
(Z) auf dem Zugträger (13) aufweist, und
Ausbilden der Zähne (14) des Zahnriemens (1 ) auf der Zahnseite (11 ) auf dem Flachriemen als Riemenkörper (10).
11. Verfahren zur Fierstellung eines Zahnriemens (1 ) nach einem der Ansprüche
1 bis 5 mit wenigstens den Schritten:
Fierstellen eines Flachriemens mit wenigstens einem Zugträger (13) als Riemenkörper (10), und
Ausbilden der Zähne (14) des Zahnriemens (1 ) auf der Zahnseite (11 ) auf dem Flachriemen als Riemenkörper (10), so dass die Zahnseite (11 ) wenigstens die Mindestdicke (h) des flexiblen Materials des Riemenkörpers (10) in der vertikalen Richtung (Z) auf dem Zugträger (13) aufweist.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , gekennzeichnet durch wenigstens den weiteren Schritt:
Aufbringen eines Gewebes (16) auf die Zahnseite (11 ) des Zahnriemens (1 ).
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