WO2018091169A1

WO2018091169A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines selbstführenden geschlossenen endloszahnriemens

Info

Publication number: WO2018091169A1
Application number: PCT/EP2017/073381
Authority: WO
Inventors: Andre Kucharczyk; Hubert Göser
Original assignee: Contitech Antriebssysteme Gmbh
Priority date: 2016-11-18
Filing date: 2017-09-18
Publication date: 2018-05-24
Also published as: DE102016222750A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines selbstführenden und geschlossen ausgebildeten Endloszahnriemens durch Rückwärtsfließpressen eines elastomeren Materials (2), bei dem ein zylindrischer Stempel in eine mit dem Material teilweise befüllte zylindrische Außenform (3) eingepresst wird und in einem zwischen Stempel und Außenform vorgesehenen Ringspalt einen Materialfluss gegen die Stempelwirkrichtung erzeugt, so dass zunächst ein zylindrischer Zahnriemenrohling hergestellt wird, wobei der Stempel vor dem Einpressen auf seiner Außenseite mit einer flexiblen, lösbaren, seiner Oberfläche angepassten Schalung (7,8) versehen wird, welche auf ihrer Außenseite die Negativform für die Verzahnung und die Führungselemente des Zahnriemens aufweist, wobei nach Füllung des Ringspalts mit elastomerem Material und dessen Abkühlung bzw. Polymerisation zunächst der Stempel aus der Schalung herausgezogen und danach die flexible Schalung aus dem durch Abkühlung bzw. Polymerisation entstandenen zylindrischen Elastomerkörper entfernt wird.

Description

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines selbstführenden geschlossenen Endloszahnriemens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines selbstführenden und

geschlossen ausgebildeten Endloszahnriemens durch Rückwärts fließpressen eines elastomeren Materials, bei dem ein vorzugsweise zylindrischer Stempel in eine mit dem Material teilweise befüllte ebenfalls zylindrische Außenform eingepresst wird und in einem zwischen Stempel und Außenform vorgesehenen Ringspalt einen Materialfluss gegen die Wirkrichtung des Stempels erzeugt, so dass zunächst ein zylindrischer

Zahnriemenrohling hergestellt wird. Der Begriff "zylindrisch" wird hier als„im

Wesentlichen zylindrisch" verstanden, wobei für das Verfahren unerhebliche von der theoretischen kreiszylindrischen Form abweichende Formen oder Vorsprünge, Nuten etc mit umfasst sein sollen. Ebenfalls betrifft die Erfindung eine zur Durchführung eines solchen Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung.

Für die Herstellung von Zahnriemen gibt es im Stand der Technik unterschiedliche Verfahren. So können solche Riemen mit einem Extrusionsverfahren auf so genannten Formrädern hergestellt werden, aber auch durch ein Rückwärtsfließpressen, das gelegentlich auch als„Verdrängungsguss" bezeichnet wird.

Durch Extrusionsverfahren werden Zahnriemen im Strang hergestellt und können danach in Einzellängen geschnitten und zu Ringen wieder zusammengesetzt werden. Bei solchen Riemen ist im Hinblick auf die Zugbelastung die Nahtstelle oft problematisch, da hier die Zugträger/Corde getrennt sind. Durch Rückwärtsfließpressen können dagegen Zahnriemen direkt als in sich geschlossene Endloszahnriemen hergestellt werden, so dass solche Nahtstellenprobleme nicht existieren.

Beim Rückwärtsfiießpressen handelt sich um ein Fließpressen mit Werkstofffiuss gegen die Wirkrichtung eines in eine umgebende Außenform eingepressten Stempels. Dabei kann prinzipiell die Innenoberfläche der Außenform oder die Außenoberfläche des Stempels auch als formgebende Matrize dienen.

Bei der Fertigung von Rohlingen für auf ihrer Innenseite verzahnte Zahnriemen aus Polyurethan wird das Rückwärtsfließpressens in aller Regel in der Form genutzt, dass ein Stempel, der eine für die Verzahnung formgebende Außenoberfläche aufweist, in eine zylindrischen Außenform mit einer glatten Innenoberfläche eingepresst wird. Vor dem Einpressen wird in die Außenform das zu verpressende Material eingefüllt, in diesem Fall Polyurethan. Das noch zähflüssige Polyurethan bedeckt dann bis zu einer gewissen Höhe den Boden der Außenform.

Durch die Bewegung beim Einpressen wird das Polyurethan verdrängt und gegen die Stempelbewegung durch den zwischen Stempel und Außenform bestehenden Spalt „rückwärts" gedrückt, bis der Zwischenraum/Spalt gefüllt ist bzw. bis das Polyurethan bei senkrecht stehender Außenform aus der oberen Öffnung der Außenform austritt.

Nach einer gewissen Abkühlung wird der innere Stempel aus der Außenform

herausgezogen und danach auch der entstandene zylindrische Polyurethankörper. Dieser nach Abkühlung/Polymerisation entstandene zylindrischer Polyurethankörper ist außen glatt ausgebildet und weist auf seiner Innenoberfläche eine Verzahnung aufweist, die komplementär zu der auf dem Stempel vorhandenen Zahnmatrize ist. Der zylindrische Polyurethankörper wird dann in Einzelringe geschnitten, wodurch im Wesentlichen einsatzfertige, ringförmige, innenverzahnte Endloszahnriemen entstehen. In den Fällen, in denen die Zahnriemen mit Verstärkungselementen/Zugträgern versehen werden sollen, werden vor dem Einpressen des Stempels die entsprechenden Corde oder Zugträger um den Stempel gelegt bzw. gewickelt. Beim Rückwärtsfiießpressen wird dann das Polyurethanmaterial durch die entsprechenden Cord-Zwischenräume gepresst und schließt nach Abkühlung die Corde ein. Nach dem Schneiden des Polyurethankörpers in Einzelringe liegen dann die Corde in Zahnriemen-Längsrichtung.

Durch Rückwärtsfiießpressen erhält man Zahnriemen mit einer sehr kompakt und dicht ausgebildeten Materialstruktur und einer ausgezeichneten Einbindung der Corde, so dass die so hergestellten Zahnriemen zur Übertragung höchster Kräften und Drehmomente geeignet sind, beispielsweise in Lenkgetrieben von Kraftfahrzeugen.

Diese im Stand der Technik so bewährte Fertigung stößt allerdings bei einer Ausbildung von Zahnriemen auf Probleme, nämlich bei der Ausbildung von so genannten

„selbstführenden" Riemen. Übliche nicht selbstführende Riemen benötigen im Betrieb in einem Zahnriementrieb nämlich eine Führung durch speziell ausgebildete Bordscheiben, die die Antriebs- oder Abtriebsscheiben solcher Zahnriemen seitlich begrenzen und verhindern sollen, dass ein Zahnriemen durch Querkrafteinfiuss von der Scheibe rutscht. Will man nun auf den Einsatz solcher Bordscheiben verzichten, etwa um einer zu starken Erwärmung des Riemens durch Reibung vorzubeugen, so muss der Riemen selbst eine gegen Verrutschen wirkende Führung im Zusammenspiel mit der jeweiligen Scheibe bereitstellen.

Dazu ist es erforderlich, dass solchermaßen„selbstführende" Riemen in ihrer

Betriebsposition in Längsrichtung ausgebildete Führungselemente aufweisen, etwa in Längsrichtung des Zahnriemens angeordnete Rippen innerhalb der Zahnbreite oder längs gerichtete Vorsprünge oder Ausnehmungen, die in entsprechende Ausnehmungen oder Vorsprünge der jeweiligen Scheiben eingreifen und die Längsführung bereitstellen.

In Längsrichtung des Zahnriemens angeordnete Rippen würden es aber bei einer formgebenden Herstellung durch das oben beschriebene Rückwärtsfiießpressen erfordern, dass die äußere als Negativ oder Matrize ausgebildete Oberfläche des inneren Stempels umlaufende Vertiefungen/Erhöhungen aufweisen müsste. Dies wiederum würde

Hinterschnitte erzeugen und es daher unmöglich machen, den Stempel nach Abkühlung aus der Außenform herauszuziehen. Die einzig mögliche Alternative bestünde darin, die Außenform mit einer formgebenden Matrize auf ihrer Innenoberfläche zu versehen. Dann müsste aber der entstehende zylindrische Polyurethankörper "umgekrempelt" werden, so dass die mit dem Zahnprofil versehene Außenoberfiäche des Polyurethan Körpers nach innen gekrempelt würde, um nach dem Schneiden in Einzelriemen wieder einen umlaufenden Zahnriemen mit innerer Verzahnung zu erhalten. Durch das Krempeln ist ein solches Fertigungsverfahren weniger maßgenau als die Herstellung auf direktem Wege. Außerdem könnten Zugträger oder Verstärkungselemente kaum auf der Innenoberfläche der Außenform fixiert werden.

Zusammenfassend war es also bisher im Stand der Technik nicht möglich, solche selbstführenden Zahnriemen mit Zugträgern durch Rückwärtsfiießpressen herzustellen. Für die Erfindung bestand also die Aufgabe, diesen Nachteil zu beseitigen und ein Verfahren bereitzustellen, mit dem mit Zugträgern verstärkte selbstführende Zahnriemen durch Rückwärtsfließpressen hergestellt werden können. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart. Ebenfalls wird die Aufgabe durch die Bereitstellung der Vorrichtung gemäß Anspruch 4 gelöst sowie den entsprechenden Weiterbildungen. Dabei wird der Stempel vor dem Einpressen in die Außenform auf seiner Außenseite mit einer flexiblen, lösbaren, seiner Oberfläche angepassten Schalung versehen, welche auf ihrer Außenseite die Negativform bzw. Matrize für die Verzahnung und die

Führungselemente des Zahnriemens aufweist. Nach Füllung des Ringspalts mit elastomerem Material und dessen Abkühlung bzw. Polymerisation wird zunächst der Stempel aus der Schalung herausgezogen und danach die flexible Schalung aus dem durch Abkühlung bzw. Polymerisation aus dem Rohling entstandenen zylindrischen Elastomerkörper bzw. Polyurethankörper entfernt. Sodann wird auch der zylindrische Elastomerkörper aus der Außenform entfernt und in einzelne Ringe geschnitten.

Auf diese Weise lassen sich ohne Schwierigkeiten selbstführende Zahnriemen erzeugen, die durch Rückwärtsfiießpressen hergestellt sind, nahezu beliebige Hinterschnitte aufweisen und trotzdem problemlos entformt werden können. Solche Zahnriemen sind überaus maßgenau und weisen eine sehr dichte und kompakte Kunststoffmatrix auf. So können dann auch für die Selbstführung erforderliche in Längsrichtung des Zahnriemens angeordnete Rippen oder Vertiefungen etc. ausgeprägt werden.

Natürlich können mit diesem Verfahren auch nicht-selbstführende Riemen hergestellt werden, wenn man denn den Aufwand mit einer zusätzlichen Schalung um den Stempel treiben will. Das könnte beispielsweise der Fall sein, wenn innerhalb der

Produktionspalette abwechselnd selbstführende und nicht selbstführende Riemen hergestellt werden müssen und ein aufwendiger Werkzeugaustausch vermieden werden soll.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass Festigkeits- oder Zugträger, vorzugsweise als geschlagene oder gedrehte Corde ausgebildet, vor dem Einpressen des Stempels um die Schalung auf die Negativform gewickelt werden. Das

Rückwärtsfließpressen, insbesondere mit Polyurethan als Ausgangsmaterial, ist sehr gut geeignet, um solche Corde in die Kunststoffmatrix einzubinden, so dass so selbst führende Zahnriemen herstellbar sind, die hohe Drehmomente und Zugkräfte übertragen können. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens besteht darin, dass

haftungsreduzierende Trennmittel zwischen Stempeloberfiäche und Schalung eingebracht werden, vorzugsweise Silikonöle, Wachse oder eine PTFE-Schicht. Das Einbringen solcher Trennmittel erleichtert das Herausziehen des Stempels und vereinfacht so die Entformung. Natürlich kann das Verfahren auch so ausgestaltet werden, das in erfindungsgemäßer Ausbildung eine Art kinematische Umkehr der Gegebenheiten beim Rückwärtsfiießpressen vorgesehen ist. Das kann dann so geschehen, dass nicht der Stempel, sondern die

Außenform mit einer lösbaren, flexiblen Schalung versehen wird. Somit würde dann also vor dem Einpressen des Stempels in die Außenform letztere auf ihrer Innenseite mit einer flexiblen, lösbaren, ihrer Innenoberfläche angepassten Schalung versehen wird, welche auf ihrer Innenseite die Negativform bzw. Matrize für die Verzahnung und die

Führungselemente des Zahnriemens aufweist. Nach Füllung des Ringspalts mit

elastomerem Material und dessen Abkühlung bzw. Polymerisation wird dann zunächst der Stempel mitsamt dem durch Abkühlung bzw. Polymerisation entstandenen zylindrischen Elastomerkörper und der Schalung aus der Außenform herausgezogen und danach die flexible Schalung vom zylindrischen Elastomerkörper entfernt und letzterer vom Stempel abgenommen oder abgezogen/gestülpt wird, wonach der zylindrische Polyurethankörper in einzelne Ringe bzw. Endloszahnriemen geschnitten wird. Bei diesem kinematisch umgekehrten" Verfahren ist jedoch die Abnahme vom Stempel bei manchen Werkstoffen und Wanddicken trotz des dehnbaren Elastomers schwierig, wenn die Hinterschnitte zu groß werden, so dass die eine solche Verfahrensausführung auf sehr flexible und dünne Elastomerkörper beschränkt bleibt. Eine in besonderer Weise zur Durchführung des in den Ansprüchen 1 bis 3 offenbarten erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung weist eine zylindrische Außenform mit im Wesentlichen glatt ausgebildeter Innenoberfiäche und einen in die Außenform unter Bildung eines Ringspalts einfahrbaren Stempel auf, wobei auf der Außenseite der Stempels eine flexible Schalung vorgesehen ist, welche auf ihrer Außenseite die Negativform bzw. Matrize für die Verzahnung und die Führungselemente des Zahnriemens enthält und auf ihrer Innenseite an der Oberfläche des Stempels anliegt.

Die Schalung besteht dazu aus einem oder mehreren Schalungsteilen bzw.

Schalungselementen, die jeweils mindestens einen Teilumfang und insgesamt die zylindrische Oberfläche des Stempel so bedecken, dass der Ringspalt radial durch die Innenoberfiäche der Außenform und die Außenoberfläche der Schalung begrenzt wird. Die Schalung bzw. die Schalungselemente und die Stempelaußenoberfiäche sind dabei voneinander lösbar ausgebildet, d.h. so miteinander verbunden, dass die Innenoberfiäche der Schalungselemente und die Außenoberfläche des Stempels lediglich temporär aneinander liegen und ohne weiteres voneinander gelöst werden können.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung besteht darin, dass die Schalung aus einem flexiblen Schlauch besteht, vorzugsweise aus einem Elastomer, der auf den Stempel aufgezogen ist und auf seiner Außenseite die Negativform bzw. Matrize aufweist. Solche Elastomere können z. B. Silikon, Kautschuk oder Polyurethan sein. Besonders eignet sich hierzu ein Silikonschlauch, der sehr temperaturbeständig und formbeständig ist. Zudem kann durch die relativ glatte Silikonoberfläche der Stempel sehr leicht aus dem Schlauch bzw. aus der Außenform herausgezogen werden, wonach der Elastomerschlauch / Silikonschlauch zusammengefaltet und aus dem Rohling entfernt werden kann. Etwa vorhandene Hinterschnitte bilden so keinerlei Probleme.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Schalung als den Stempel umgebende Hülse ausgebildet ist, vorzugsweise als metallische geschlitzte Hülse, die auf ihrer Außenseite die Negativform bzw. Matrize der Verzahnung aufweist. Mit einer aus dünnem Metall bestehenden verformbaren Hülse, insbesondere aber mit einer geschlitzten Hülse ist die Entformung denkbar einfach, da nach Entfernen des Stempels aus der metallischen Hülse letztere über den Schlitz zu einem kleineren Durchmesser

zusammengeschoben und entnommen werden kann. Danach kann wiederum der der Rohling leicht entfernt werden. Ähnliche Vorteile ergeben sich mit einer weiteren vorteilhaften Ausbildung, die darin besteht, dass die Schalung aus mehreren einzelnen Schalen, vorzugsweise aus Halbschalen besteht.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das Profil der Negativform oder Matrize in Umfangsrichtung umlaufende Erhöhungen und/oder Vertiefungen als Negativ aufweist, so dass in der positiven Abformung Führungselement für„selbstführende" Riemen entstehen, die in ihrer späteren Anwendung und Betriebsposition in Längsrichtung ausgebildete Führungselemente für den Zahnriemen bereitstellen.

Gleichermaßen vorteilhaft lassen sich Profile herstellen, die als Führungselemente versetzte Zahn- oder Noppenprofile, Zahnprofürillen, oder auch Doppel- Schrägverzahnungen aufweisen, beispielsweise ein V-förmig ausgebildetes so genanntes Chevron-Profil. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das Profil der Negativform oder Matrize in Umfangsrichtung umlaufend verschobene ist oder versetzte Zahn- oder Noppenrofile aufweist und somit herstellen lässt.

All diese besonderen Profilarten weisen durch ihre Konstruktionsart bereits die Fähigkeit zur Längsführung des Zahnriemens auf, so dass auf Bordscheiben oder separate Halteoder Führungselemente verzichtet werden kann.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 - 6 die wesentlichen Teile einer Vorrichtung, die in besonderer Weise dafür geeignet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, u.a. aufweisend Stempel, Schalung und Außenform für das

Rückwärtsfließpressen,

Fig. 7 den durch das Rückwärtsfließpressen entstandenen Rohling bzw.

zylindrischen Polyurethankörper sowie einen Abschnitt aus diesem Körper in Form eines Innenverzahnten selbstführenden und geschlossen ausgebildeten Endloszahnriemens,

Fig. 8 - 12 Beispiele möglicher Formen von selbstführenden

Endloszahnriemen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden können.

Die Fig. 1 bis 6 zeigen in ihrer Zusammenschau die wesentlichen Teile einer Vorrichtung, die in besonderer Weise dafür geeignet ist, das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines selbstführenden und geschlossen ausgebildeten Endloszahnriemens durch Rückwärtsfiießpressen eines elastomeren Materials durchzuführen. Die Figuren sind dabei als Skizzen ausgeführt, die lediglich dazu dienen, die Funktionsweise darzustellen, ohne einen Anspruch auf die Darstellung genauer Abmessungen, der Antriebe, der Lagerungen, der Pressen, Abstreifer etc. zu erheben.

Bei dem Verfahren wird ein zylindrischer Stempel 1 in eine mit dem elastomeren Material 2 teilweise befüllte zylindrische Außenform 3 eingepresst. Als elastomeres Material wird hier Polyurethan verwendet. Die Außenform 3 wird vor dem Einpressen des Stempels bis zu einer bestimmten, vorberechneten Höhe 4 mit dem elastomerem Material gefüllt, so das in der Außenform 3 ein Materialvolumen enthalten ist, dass im Wesentlichen dem

Volumen des durch das Rückwärtsfiießpressen später entstehenden Rohlings bzw.

zylindrischen Polyurethankörper entspricht.

Zwischen Stempel 1 und Außenform 3 ist ein Ringspalt 5 vorgesehen. Wenn der Stempel nun in die Außenform 3 einfährt bzw. eingepresst wird, trifft er auf das eingefüllte Materialvolumen und erzeugt dann in dem zwischen Außenform 3 und Stempel 1 vorgesehenen verbleibenden Ringspalt 5 einen Materialfiuss gegen die Wirkrichtung des weiter einfahrenden Stempels. In dem hier dargestellten Fall eines senkrecht von oben einfahrenden Stempels 1 steigt dann das Material gegen die Stempelbewegung nach oben und füllt somit alle im Ringspalt befindlichen Freiräume aus, bis es den oberen Rand der Außenform 3 erreicht hat und gegebenenfalls etwas darüber hinaus fließt. Natürlich ist das vorher eingebrachte Volumen grundsätzlich so berechnet, dass der Ringspalt mehr oder weniger genau ausgefüllt wird, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist.

So entsteht nach Füllung des Ringspalts mit elastomerem Material und dessen mindestens teilweiser Abkühlung bzw. Polymerisation zunächst ein zylindrischer Polyurethankörper 6 bzw. Zahnriemenrohling, der sich also dann im Ringspalt zwischen Außenform 3 und Stempel 1 befindet. Der Stempel 1 ist vor dem Einpressen in die Außenform 3 auf seiner Außenseite mit einer flexiblen, lösbaren, seiner Oberfläche angepassten Schalung 7, 8 versehen, welche auf ihrer Außenseite die Negativform bzw. Matrize für die Verzahnung und die

Führungselemente des später durch Schneiden des Polyurethankörpers in einzelne Ringe entstehenden Zahnriemens aufweist.

In den Fig. 3 und 4 sind zwei Varianten solcher möglichen Schalungen gezeigt. Figur 3 zeigt in perspektivischer Ansicht hier den als Hohlstempel ausgeführten Stempel 1 mit einer Schalung, die in Form eines Silikonschlauches 7 ausgebildet ist, der auf seiner Außenseite die Negativform für die Zähne 9 des späteren Zahnriemens und auch die Negativform für die umlaufend und in Form von Stegen 10 ausgebildeten

Führungselemente aufweist. Die Figur 1 zeigt übrigens auch prinzipiell im Schnitt die Anordnung der Negativform für die Zähne 9 und Stege 10 auf der Außenseite der Schalung des Stempels 1.

Figur 4 zeigt ebenfalls in perspektivischer Ansicht einen als Hohlstempel ausgeführten Stempel 1 mit einer äußeren Schalung, die in Form einer den Stempel 1 umgebende geschlitzte Hülse 8 ausgebildet ist, nämlich als metallische Hülse mit einem über ihre gesamte Länge achsparallelem Schlitz 11. Die Hülse 8 weist auf ihrer Außenseite ebenfalls die Negativform für die Zähne 9 des späteren Zahnriemens und auch die Negativform für die umlaufend und in Form von Stegen 10 ausgebildeten Führungselemente auf.

Fig. 5 zeigt den nächsten Arbeitsschritt nach dem Rückwärtsfließpressen, bei dem zunächst der Stempel 1 nach Abkühlung bzw. Polymerisation des nun einen zylindrischen

Polyurethankörper bildenden elastomeren Materials aus der Schalung 7, 8 herausgezogen wird. Die Schalung verbleibt dabei noch in der Lage, die sie während des Einpressens und beim Rückwärtsfließpressen einnimmt.

Danach wird die flexible Schalung 7, 8 aus dem durch Abkühlung bzw. Polymerisation entstandenen Rohling, d.h. aus dem zylindrischen Polyurethankörper 6 entfernt. Dies geschieht bei der Schalung 7 aus einem Silikonschlauch dadurch, dass der Silikonschlauch einfach nach innen in dem durch das Herausziehen des Stempels entstandenen Hohlraum gestülpt/gekrempelt und dann herausgezogen wird. Bei der als geschlitzte Hülse 8 ausgebildeten Schalung geschieht dies dadurch, dass die Hülse an ihrem Schlitz nach innen gebogen und zu einem kleineren Durchmesser verformt wird, wonach sie aus dem

Polyurethankörper herausgezogen werden kann. Den Zustand nach dem Entfernen der Schalung zeigt die Figur 6.

Nach Entfernen der Schalung 7, 8 verbleibt in der Außenform 3 nur der mit einer

Innenverzahnung versehen Polyurethankörper 6, der nicht nur die Innenverzahnung 12 aufweist sondern auch die durch die Stege 10 entstandenen entsprechenden umlaufenden Vertiefungen 13, die später die Selbstführung des Zahnriemens gewährleisten.

Der Polyurethankörper 6 wird sodann ebenfalls aus der Außenform 3 gestülpt und in einzelne Ringe geschnitten, wie dies in Fig. 7 skizzenhaft dargestellt ist. Der im oberen Teil der Fig. 7 dargestellte aus der Außenform entnommene Polyurethankörper 6 wird in diesem Fall in zwei Endloszahnriemen 14 geschnitten, von denen einer im unteren Teil der Fig. 7 dargestellt ist. Die Endloszahnriemen 14 weisen auf ihrer Innenseite die Verzahnung 12 und eine zur Selbstführung geeignete Nut 13 auf. Bereits ganz zu Anfang, das heißt vor Beginn des Rückwärtsfließpressens sind Festigkeitsoder Zugträger 15, ausgebildet als geschlagene Corde, um die Schalung gewickelt worden. Diese Festigkeitsträger finden sich auch im fertigen selbstführenden Endloszahnriemen 14 wieder. Fig. 8 bis 12 zeigen Beispiele möglicher Formen von selbstführenden Endloszahnriemen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden können. Entsprechend der hier gezeigten Positivformen müssen dann natürlich die Negativformen auf der Außenseite der Schalung ausgebildet werden. Fig. 8 zeigt dabei einen selbstführenden Endloszahnriemen, wie er mit den Schalungen 7 oder 8 hergestellt werden kann, die oben beschrieben worden sind. Fig. 9 zeigt einen Zahnriemen mit versetzten Zahnreihen, bei dem die Selbstführung durch diesen Versatz realisiert wird. Fig. 10 zeigt einen Zahnriemen mit einem V-förmigem Zahnprofil (Chevron-Profil), der hierdurch seine Selbstführungseigenschaft erreicht. Fig. 11 und 12 zeigen verschiedene Noppenprofile, teilweise in versetzter Anordnung, die ebenso zur Selbstführung geeignet sind und mit dem oben erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung hergestellt werden können.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

1 zylindrischer Stempel

2 elastomeres Material

3 Außenform

4 Füllhöhe des elastomeren Materials

5 Ringspalt

6 Polyurethankörper bzw. Zahnriemenrohling

7 Schalung, Silikonschlauch

8 Schalung, geschlitzter Metallhülse

9 Negativform für Zahn/Zähne

10 Negativform für Stege/Führungselemente

11 achsparalleler Schlitz der geschlitzten Metallhülse

12 Verzahnung / Innenverzahnung

13 Nut zur Selbstführung

14 Endloszahnriemen mit Innenverzahnung

15 Festigkeits- oder Zugträger

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines geschlossen ausgebildeten und vorzugsweise

selbstführenden Endloszahnriemens (14) durch Rückwärtsfließpressen eines elastomeren Materials (2), vorzugsweise Poyurethan, bei dem ein vorzugsweise zylindrischer Stempel (1) in eine mit dem Material teilweise befüllte ebenfalls zylindrische Außenform (3) eingepresst wird und in einem zwischen Stempel und Außenform vorgesehenen Ringspalt (5) einen Materialfluss gegen die Wirkrichtung des Stempels erzeugt, so dass zunächst ein zylindrischer Elastomerkörper bzw.

Zahnriemenrohling (6) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel

(1) vor dem Einpressen in die Außenform (3) auf seiner Außenseite mit einer flexiblen, lösbaren, seiner Oberfläche angepassten Schalung (7, 8) versehen wird, welche auf ihrer Außenseite die Negativform (9, 10) bzw. Matrize für die Verzahnung und die Führungselemente des Zahnriemens aufweist, wobei nach Füllung des Ringspalts (5) mit elastomerem Material (2) und dessen Abkühlung bzw. Polymerisation zunächst der Stempel (1) aus der Schalung (7, 8) herausgezogen und danach die flexible

Schalung aus dem durch Abkühlung bzw. Polymerisation aus dem Rohling

entstandenen zylindrischen Elastomerkörper (6) entfernt wird, wonach auch der zylindrische Elastomerkörper aus der Außenform entfernt und in einzelne Ringe bzw. Endloszahnriemen (14) geschnitten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Festigkeits- oder Zugträger (15) , vorzugsweise als geschlagene oder gedrehte Corde ausgebildet, vor dem Einpressen des Stempels um die Schalung auf die Negativform gewickelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem haftungsreduzierende Trennmittel

zwischen Stempeloberfläche und Schalung eingebracht werden, vorzugsweise

Silikonöle, Wachse oder eine PTFE-Schicht.

4. Verfahren zur Herstellung eines geschlossen ausgebildeten und vorzugsweise

selbstführenden Endloszahnriemens durch Rückwärtsfließpressen eines elastomeren Materials, bei dem ein zylindrischer Stempel in eine mit dem Material teilweise befüllte zylindrische Außenform eingepresst wird und in einem zwischen Stempel und Außenform vorgesehenen Ringspalt einen Materialfiuss gegen die Wirkrichtung des Stempels erzeugt, so dass zunächst ein zylindrischer Zahnriemenrohling hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einpressen des Stempels in die Außenform letztere auf ihrer Innenseite mit einer flexiblen, lösbaren, ihrer

Innenoberfläche angepassten Schalung versehen wird, welche auf ihrer Innenseite die Negativform bzw. Matrize für die Verzahnung und die Führungselemente des Zahnriemens aufweist, wobei nach Füllung des Ringspalts mit elastomerem Material und dessen Abkühlung bzw. Polymerisation zunächst der Stempel mitsamt dem durch Abkühlung bzw. Polymerisation entstandenen zylindrischen Elastomerkörper und der Schalung aus der Außenform herausgezogen und danach die flexible Schalung vom zylindrischen Elastomerkörper entfernt und letzterer vom Stempel gestülpt wird, wonach der zylindrische Elastomerkörper in einzelne Ringe bzw. Endloszahnriemen geschnitten wird.

Vorrrichtung zur Herstellung eines zylindrischen Zahnriemenrohlings eines selbstführenden und geschlossen ausgebildeten Endloszahnriemens (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 durch Rückwärtsfiießpressen eines elastomeren Materials (2), wobei die Vorrichtung eine zylindrische Außenform (3) mit im Wesentlichen glatt ausgebildeter Innenoberfläche und einen in die Außenform unter Bildung eines Ringspalts

(5) einfahrbaren Stempel (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite der Stempels eine flexible Schalung (7, 8) vorgesehen ist, welche auf ihrer Außenseite die Negativform bzw. Matrize (9, 10) für die Verzahnung und die Führungselemente des Zahnriemens aufweist und auf ihrer Innenseite an der

Oberfläche des Stempels anliegt, wobei die Schalung (7, 8) aus einem oder mehreren Schalungselementen besteht, die jeweils mindestens einen Teilumfang und insgesamt die zylindrische Oberfläche des Stempel so bedecken, dass der Ringspalt radial durch die Innenoberfiäche der Außenform und die Außenoberfiäche der Schalung begrenzt wird, wobei die Schalung bzw. die Schalungselemente und die Stempelaußenoberfläche voneinander lösbar ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Schalung aus einem flexiblen Schlauch (7) besteht, vorzugsweise aus einem Elastomer, der auf den Stempel aufgezogen ist und auf seiner Außenseite die Negativform bzw. Matrize aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Schalung als den Stempel umgebende Hülse ausgebildet ist, vorzugsweise als metallische geschlitzte Hülse (8), die auf ihrer Außenseite die Negativform bzw. Matrize aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Schalung aus mehreren einzelnen Schalen, vorzugsweise aus Halbschalen besteht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei der das Profil der Negativform oder Matrize in Umfangsrichtung umlaufende Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei der das Profil der Negativform oder Matrize in Umfangsrichtung umlaufend verschobene oder versetzte Zahnprofile aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei der das Profil der Negativform oder Matrize in Umfangsrichtung umlaufend verschobene oder versetzte

Noppenprofile oder Vorsprünge/Mitnehmeranordnungen aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei der das Profil der Negativform oder Matrize umlaufende schrägverzahnte Zahnprofile aufweist, vorzugsweise nebeneinanderliegende gegengleiche bzw. entgegengesetzt verlaufende

Schrägverzahnungen (Chevron-Profile).