DE2526691B2 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von endlosen Antriebsriemen mit beliebiger Umfangslänge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von endlosen Antriebsriemen, insbesondere auch Zahnriemen, beliebiger Umfangslänge aus einem extrudierbaren Kunststoff mit einer in Längsrichtung des Riemens verlaufenden zugfesten Armierungseinlage, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Eine der bekannten Methoden zur Herstellung

4^r> insbesondere von endlosen Zahnriemen mit einer Armierungseinlage aus Draht, Drahtlitze oder Faden besteht darin, daß der Armierungsdraht auf einen Formkern einer Gießform aufgewickelt wird, der Formkern in eine Formhülse gesetzt wird und sodann

to der Formhohlraum mit einem flüssigen Kunststoff oder dergleichen ausgefüllt wird. Anschließend wird das so gebildete Schlauchstück in Ringe mit der gewünschten Riemenbreite geschnitten. Diese Methode hat unter anderem die Nachteile, daß sie diskontinuierlich ist und

^r>) daß es schwierig ist, daß Schlauchstück von dem Formkern abzuschieben, ohne daß dabei das Schlauchstück und insbesondere die Zahnprofile bleibende Deformierungen erleiden. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 16 948 ist eine kontinuierliche Methode

W) zur Herstellung von endlosen Riemen bekannt, bei der ein langgestreckter Einlagenträger kontinuierlich durch eine zylinderförmige Form hindurchbewegt wird; innerhalb der Form wird eine Armierungseinlage kontinuierlich auf den Einlagenträger aufgewickelt, von

bi dem die gewickelte Armierungseinlage durch die Form hindurchgetragen wird; gleichzeitig wird in die Form flüssiger Kunststoff eingeführt, in den die gewickelte Armierungseinlage eingebettet wird; nach dem Erstar-

ren tritt der Kunststoff aus der Form als armierter Schlauch aus, von dem nach Entfernen des Einlagenträgers Ringe mit der gewünschten Riemenbreite abgeschnitten werden können. Diese kontinuierliche Methode hat wie die diskontinuierliche Gießmethode auch noch den Nachteil, daß mit einem Formwerkzeug nur eine bestimmte Riemengröße hergestellt werden kann und für jede Riemengröße ein besonderes, teures Formwerkzeug benötigt wird. Das gleiche gilt auch für die beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift ι ο 1121310 bekannte Methode zur Herstellung von endlosen armierten Antriebsriemen, bei der zunächst eine Armierungseinlage im Extrusionsverfahren mit einem extrudierbaren Kunststoff ummantelt wird und sodann die ummantelte Armierungseinlage in dicht nebeneinanderliegenden Windungen auf einen beispielsweise für die Bildung eines Zahnriemens gezahnten Wickelkern aufgewickelt wird, wobei die Kunststoffummantelungen der einzelnen Windungen miteinander verschweißt werden und dadurch ein armiertes schlauchförmiges Gebilde entsteht, von dem endlose Riemen abgestochen werden können. Diese Wickelmethode hat außerdem noch die Nachteile, daß kein Schwundausgleich zur Kompensation der beim Erkalten des Kunststoffs eintretenden Materialschrumpfung vorgenommen werden kann, daß ferner die ummantelte Armierungseinlage sich beim Aufwickeln und Aufdrükken auf den Wickelkern in der noch plastischen Kunststoffummantelung verschieben kann, so daß gleichbleibend exakte Abstände der einzelnen Armie- s<i rungswindungen voneinander und eine exakte Lage der Armierungseinlage in der neutralen Zone des von dem Schlauch abgeschnittenen Antriebsriemens nicht gewährleistet sind, und daß auch das Abschieben des armierten Schlauches von dem Wickelkern schwierig η ist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 23 902 ist eine Methode zur kontinuierlichen Herstellung von endlichen armierten Antriebsriemen bekannt, bei der zwischen einem drehbaren Formrad und einem dieses Formrad teilweise umschlingenden endlosen Band ein in bogenförmiger Formhohlraum gebildet wird; in den abgedichtet verschlossenen Anfang dieses Formhohlraumes wird flüssiger Kunststoff kontinuierlich unter Druck eingeführt und bis zur Erstarrung des Kunststoffes am Ende des Formhohlraumes wird ein Nachdruck im Formhohlraum für den Schwundausgleich der Materialschrumpfung aufrechterhalten; ferner wird an dem Anfang des Formhohlraumes kontinuierlich eine Verstärkungseinlage abgedichtet eingeführt, die in dem bogenförmigen Formhohlraum während der Einbettung sn in den flüssigen Kunststoff bis zu dessen Erstarrung in einem bestimmten radialen Abstand von der Oberfläche des Formrades abgestützt wird. Diese Methode ermöglicht die kontinuierliche Herstellung von beliebig langen, hochpräzisen Antriebsriemen, wie insbesondere v, auch Zahnriemen, mit einer hochfest in das Kunststoffmaterial eingebetteten Armierungseinlage. In beliebiger Länge abschneidbare Riemenstücke werden an ihren Enden durch eine Verschweißung des Kunststoffmaterials zu einem endlosen Antriebsriemen mit der wi gewünschten Riemenumfangslänge geschlossen. Die Enden werden derart verzahnt miteinander verbunden, daß sich die Enden der eingebetteten Armierungseinlagen, die nicht unmittelbar miteinander verbindbar sind, um einen bestimmten Betrag überlappen. Die Armie- <i^r> rungseinlagc, deren Zweck es ist, den Antriebsriemen undehnbar zu machen und die in den Antriebsriemen auftretenden Zugkräfte aufzunehmen, muß an dieser Überlappungsstelle die Kräfte durch die Haftung der Armierungseinlage in dem Kunstsoff und durch die zwischen den sich überlappenden Enden liegende Kunststoffschicht von einem Ende auf die jeweils benachbarten Enden übertragen. Unter normalen Temperaturbedingungen ist die Zugfestigkeit der nach dieser Methode aus endlichen Riemenstücken hergestellten endlosen Riemen beliebiger Riemenumfangslänge auch ausreichend und hoch. Unter hohen Temperaturbedingungen, die beispielsweise bei Zahnriemen für Nockenwellenantriebe von Verbrennungsmotoren vorkommen können, kann allerdings die Scherfestigkeit des Kunststoffmaterials nicht mehr ausreichend sein, so daß sich die überlappenden Enden der Armierungseinlage gegeneinander verschieben und sich dadurch der Antriebsriemen dehnt.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen sowohl die Herstellung von hochpräzisen und endlosen, also eine ununterbrochene Armierungseinlage aufweisenden Antriebsriemen als auch eine Herstellung von Antriebsriemen mit unterschiedlicher, beliebig großer Riemenumfangslänge möglich ist.

Unter Anwendung des vorstehend erwähnten Herstellungsverfahrens durch Spritzgießen in einem Formhohlraum, der zwischen einem sich drehenden Formrad und einem entlang einen Teil des Formradumfanges mit dem Formrad sich weiterbewegenden endlosen Formband gebildet wird und in dessen abgedichtet abgeschlossenen Anfang kontinuierlich der flüssige Kunststoff unter Druck eingeführt wird und kontinuierlich die Armierungseinlage abgedichtet eingeführt wird, welche während der Einbettung in den flüssigen Kunststoff bis zu dessen Erstarrung vor dem Austritt aus dem Formhohlraum in einem bestimmten radialen Abstand von der Oberfläche des Formrades abgestützt wird, besteht das erfindungsgemäße Verfahren in erster Linie darin, daß der aus dem Ende des Formhohlraumes austretende Kunststoffstrang mit eingebetteter Armierungseinlage um ein von dem Formrad entferntes Spannrad, dessen Abstand von dem Formrad in Abhängigkeit von der gewünschten Riemenumfangslänge eingestellt wird, herumgeführt wird und, bei gleichzeitiger Verschiebung in Achsrichtung des Formrades um die Breite des Kunststoffstranges, zum Formrad zurückgeführt wird, daß ferner der zurückgeführte Kunststoffstrang unmittelbar seitlich neben dem Formhohlraum wenigstens mit einem Teil seiner Breite wieder zwischen Formrad und Formband eingeführt wird und der Formhohlraum an seiner dem zurückgeführten Kunststoffstrang zugekehrten Seite unmittelbar durch diesen Kunststoffstrang selber abdichtend verschlossen wird, während die andere Seite des Formhohlraumes durch Formrad und Formband verschlossen wird, und daß an die dem Formhohlraum zugekehrte Seitenfläche des zurückgeführten und den Formhohlraum seitlich verschließenden Kunststoffstranges fortwährend am Anfang des Formhohlraumes ein neu aus eingeführtem flüssigen Kunststoff und eingeführter Armierungseinlage gebildeter Kunststoffstrang angespritzt wird und dadurch ein um das angetriebene Formrad und das Spannrad umlaufender und kontinuierlich auf dem Formrad und dem Spannrad in derer Achsrichtung weiterwandernder armierter Schlauch gebildet wird, von dem Ringe mit der jeweils gewünschten Riemenbreite abgeschnitten werden.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren vereinigt folgende Vorteile. Es kann in kontinuierlicher Weise als

Vorprodukt für endlose armierte Antriebsriemen ein Kunststoffschlauch mit einer eingebetteten, schraubenlinienförmig verlaufenden Armierungseinlage erzeugt werden und es kann die Umfangslänge des herzustellenden Schlauches in denkbar einfachster Weise, nämlich lediglich durch Verändern des Abstandes von Formrad und Spannrad, beliebig groß bemessen werden. Beispielsweise im Falle der Herstellung von Zahnriemen können also innerhalb einer bestimmten, im allgemeinen auch genormten Zahnteilung und Zahnprofilausbildung mit der gleichen Herstellungsvorrichtung unterschiedlich große Schläuche und mithin unterschiedlich große endlose Riemen hergestellt werden. Weil der herzustellende Schlauch während der kontinuierlichen Herstellung kontinuierlich um das Formrad und das Spannrad umläuft, ist es möglich, den Schlauch mit einer geringen Kraft auf dem Formrad sowie auch auf dem Spannrad in deren Achsrichtung zu verschieben. Der Schlauch kann daher mühelos durch einfache seitliche Ablenkung um dasjenige Maß in Achsrichtung des Formrades kontinuierlich verschoben werden, um welches sich der Schlauch durch kontinuierliches Anspritzen eines Kunststoffstranges innerhalb des Formhohlraumes ständig verbreitert und um welches der jeweils gebildete, aus dem Formhohlraum austretende Rand des Schlauches seitlich versetzt wieder zu dem Anfang des Zwischenraumes zwischen Formrad und Formband zurückgeführt werden soll. Die fortwährende Verbreiterung des Schlauches erfolgt durch Anspritzen von Kunststoff im flüssigen Zustand, so daß eine einwandfreie Verbindung der schraubenlinienförmig aneinandergefügten Kunststoffschichten gewährleistet ist. Da während des kontinuierlichen Anspritzens gleichzeitig auch die Armierungseinlage zugeführt und in das flüssige Material des jeweils angespritzten Kunststoffstranges eingebettet wird, ist auch eine bestmögliche innige Verbindung zwischen der Armierungseinlage und dem Riemenmaterial, daß heißt dem Kunststoff oder einem anderen geeigneten extrudierbaren Werkstoff, gewährleistet. Die Geschwindigkeit, mit der das Formrad angetrieben wird, und die Geschwindigkeit, mit der der extrudierbare Kunststoff kontinuierlich dem Anfang des Formhohlraumes zugeführt wird, werden dersrt aufeinander abgestimmt, daß der Kunststoff mit einem Druck in den Formhohlraum eintritt, so daß einerseits ein vollständiges und restloses Ausfüllen des Formhohlraumes gewährleistet ist und andererseits, da durch den herrschenden Nachdruck immer eine der Schrumpfung des erstarrenden Kunststoffmaterials entsprechende Materialmenge nachgedrückt wird, ein Schwundausgleich bewirkt wird und damit eine präzise Maßgenauigkeit des fertigen Erzeugnisses gewährleistet wird. Zusammen mit einer Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient, wird das Verfahren noch näher erläutert werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens ist in erster Linie dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Formrad und dem Formband als Formhohlraum gebildete bogenförmige Zwischenraum entlang einer Seite durch eine das Formband tragende und abdichtend mit dem Formband zusammenwirkende Schulter des Formrades verschlossen ist und entlang der anderen Seite über seine gesamte radiale Querschnittshöhe offen ist, daß ferner im wesentlichen achsparallel zu dem Formrad, das mit einem Antrieb verbunden ist, und in einem Abstand von dem Formrad, der entsprec' .nd der gewünschten Riemenumfangslänge veränderbar ist, ein Spannrad angeordnet ist, um welches ein aus dem Ende des bogenförmigen Zwischenraumes zwischen Formrad und Formband austretender, in dem Formhohlraum s gebildeter und eine eingebettete Armierungseinlage enthaltender Kunststoffstrang herumführbar und im Kreislauf zum Anfang des bogenförmigen Zwischenraumes zurückführbar ist, daß ferner das Dichtungsstück, welches am Anfang des bogenförmigen Zwischenraumes mit dem Formrad, dem Formband und der Schulter des Formrades abdichtend zusammenwirkt, sich über einen Teil der Breite des Zwischenraumes erstreckt, daß ferner die Vorrichtung eine Ablenkeinrichtung aufweist, mittels welcher der Kunststoffstrang während der

is Rückführung zum Anfang des Zwischenraumes derart seitlich verschiebbar ist, daß der zurückgeführte Kunststoffstrang am Anfang des Zwischenraumes um die Breite des Dichtungsstückes seitlich versetzt ist und an der der Schulter des Formrades abgekehrten Seite des Dichtungsstuckes abdichtend anliegt, wobei die offene Seite des Zwischenraumes durch den zurückgeführten und wenigstens mit einem Teil seiner Breite in den Zwischenraum wieder eingetretenen Kunststoffstrang abdichtend verschlossen ist, und daß eine Abschneideeinrichtung angeordnet ist, mittels der von dem durch schraubenförmiges Aneinanderspritzen von armierten Kunststoffsträngen erzeugten schlauchförmigen Gebilde Ringe mit der gewünschten Riemenbreite abschneidbar sind.

Weitere Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung der Vorrichtung anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung in vereinfachter schematischer Darstellung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der F i g. 1 in schematisierter vereinfachter Darstellung,
F i g. 3 eine bevorzugte, spezielle Ausgestaltung der Vorrichtung, insbesondere des Formrades, in einem Schnitt entsprechend der Linie 111-111 in F i g. 1.

Die Vorrichtung besitzt ein Formrad 1, das auf einer Achse 2 drehbar gelagert ist und mittels eines nicht näher dargestellten Antriebes in Umdrehung versetzt wird. Das Formrad 1 ist auf einem Teil seines Umfanges von einem endlosen Formband 3 umschlungen, das sich zusammen mit dem Formrad weiterbewegt und um drei Umlenkrollen 4 herumgeführt ist, die auf Achsen 5 drehbar gelagert sind. Das Formrad 1 besitzt eine scheibenförmige Schulter 6, auf der der jeweils das Formrad umschlingende Teil des Formbandes abdichtend aufliegt. An die Schulter 6 schließt sich ein im Durchmesser kleinerer Umfangsteil des Formrades 1 an, der mit dem Formband 3 einen bogenförmigen Zwischenraum bildet. Zum Zwecke der Herstellung eines Zahnprofils eines Zahnriemens ist dieser Umfangsteil des Formrades 1 abwechselnd mit in Achsrichtung des Formrades sich erstreckenden Zähnen 7 und Nuten 8 versehen, wobei das Formband 3 einen radialen Abstand von den Kopfflächen der Zähne 7 einhält. Der zwischen dem Formrad 1 und dem Formband 3 gebildete bogenförmige Zwischenraum ist entlang seiner einen Seite durch die das Formband tragende und abdichtend mit dem Formband zusam-

b5 menwirkende Schulter 6 des Formrades 1 verschlossen. Entlang der anderen Seite ist der Zwischenraum über seine gesamte radiale Querschnittshöhe offen. An dem Anfang des Zwischenraumes, daß heißt an der

Zusammenführungsstelle von Farbband und Formrad, befindet sich ein Dichtungsstück 9, welches seitlich an der Schulter 6 abdichtend anliegt und an dessen Oberseite das Formband 3 abdichtend entlanggleitet und dessen Unterseite mit dem Formradumfang abdichtend zusammenwirkt. Bei gezahnter Umfangsfläche des Formrades 1 erfolgt die Abdichtung zwischen dem Formrad und dem Dichtungsstück dadurch, daß immer wenigstens ein Zahn 7 abdichtend an dem Dichtungsstück 9 entlanggleitet. Soweit die Zähne 7 auf ihren Kopfflächen mit rippenförmigen Wickelnasen 10 versehen sind, die nachfolgend noch näher erläutert werden, liegen die Zähne 7 mit diesen Wickelnasen 10 abdichtend an dem DichtungsstUck 9 beim Entlanggleiten an. Das Dichtungsstück 9 erstreckt sich nur einen Teil der Breite des zwischen Formrad und Formband gebildeten bogenförmigen Zwischenraumes, wie F i g. 2 erkennen läßt.

In einem Abstand von dem Formrad 1 ist ein Spannrad 11 angeordnet, das auf einer Achse 12 drehbar gelagert ist, die sich parallel zu der Achse 2 des Formrades 1 erstreckt. Die Achse 12 ist an einer verschiebbaren Halterung 13 angeordnet Durch Verschieben der Halterung 13 mittels einer nicht näher dargestellten Stelleinrichtung kann der Abstand zwischen der Achse 12 des Spannrades 11 und der Achse 2 des Formrades 1 verändert werden. Zwischen dem Formrad 1 und dem Spannrad 11 ist eine von Rollen 14 gebildete Ablenkeinrichtung angeordnet, die mittels einer nicht näher dargestellten Stelleinrichtung in Achsrichtung des Formrades 1 verstellbar ist.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen. Es wird zunächst der Abstand zwischen der Achse 2 des Formrades 1 und der Achse 12 des Spannrades 11 entsprechend der gewünschten Riemenumfangslänge des herzustellenden Antriebsriemens eingestellt. Dies kann zum Beispiel so erfolgen, daß ein endloser Musterriemen, der genau die gewünschte Riemenumfangslänge des herzustellenden Antriebsriemens hat, auf das Formrad und das Spannrad aufgelegt wird und dann durch Verschieben der Halterung 13 das Spannrad 11 so weit von dem Formrad 1 entfernt wird, bis der Musterriemen stramm das Formrad und das Spannrad umspannt. Durch einen Einführungskanal 30 des Dichtungsstückes 9 wird eine drahtförmige oder fadenförmige Armierungseinlage in den Zwischenraum zwischen Formrad 1 und Formband 3 eingefädelt und in wenigstens einer Windung um das Formrad und das Spannrad herumgeführt. Sodann wird das Formrad 1 in Umdrehung versetzt, wobei das Formrad auch das Formband weiterbewegt und wobei das Formrad den eingefädelten Anfang der Armierungseinlage mitnimmt. Gleichzeitig wird mit dem Einführen von flüssigem Kunststoff in den Anfang des Zwischenraumes zwischen Formrad 1 und Formband 3 begonnen. Die Einführung des flüssigen Kunststoffes kann gegebenenfalls auch durch das DichtungsstUck 9 erfolgen, beispielsweise zusammen mit der Armierungseinlage durch den Einführungskanal 30. In vorteilhafter Weise kann zu Beginn des Einfahrens von flüssigem Kunststoff der vorerwähnte Musterriemen so weit auf das Formrad 1 aufgeschoben werden, daß er an dem Dichtungsstück 9 anliegt und den Zwischenraum zwischen Formrad und Formband entlang dessen offener Seite verschließt Dadurch tritt aus dem Ende dieses bogenförmigen Zwischenraumes der Anfang eines gebildeten, eine eingebettete Armierungseinlage enthaltenden Kunststoffstranges aus, der auch schon an setner der Schulter 6 des Formrades 1 abgekehrten Seite einen geraden Rand hat und dessen Breite praktisch der Breite des Dichtungsstückes 9 entspricht. Dieser Anfang des gebildeten Kunststoffstranges wird an dem Austrittsende des Zwischenraumes durch den eingefädelten Vorlaufanfang der Armierungseinlage von dem Formrad 1 abgehoben und um das Spannrad 11 herumgeführt und zu dem Anfang des Zwischenraumes zwischen Formrad 1 und Formband 3 zurückgeführt. Während dieser Rückführung wird der gebildete Kunststoffstrang durch die entsprechend eingestellte Ablenkeinrichtung 14 so weit seitlich verschoben, daß der zurückgeführte Kunststoffstrang unmittelbar seitlich neben dem eigentlichen Formhohlraum, dessen Anfang durch das

•5 Dichtungsstück 9 verschlossen ist, wieder in den Zwischenraum zwischen Formrad und Formband eintritt und seitlich an dem Dichtungsstück 9 anliegt. Mit diesem in den Zwischenraum zurückgeführten und abdichtend mit dem Formrad und dem Formband zusammenwirkenden Kunststoffstrang wird dann der eigentliche Formhohlraum an seiner offenen Seite verschlossen. Während der zurückgeführte Kunststoffstrang den Zwischenraum durchläuft, wird an seine dem Formhohlraum zugekehrte Seitenfläche, durch fortwährendes Einführen von flüssigem Kunststoff und einer Armierungseinlage in den Formhohlraum, die nächste Windung des fortwährend gebildeten Kunststoffstranges angespritzt. Diese nächste Windung übernimmt nach Rückführung um das Spannrad U herum zum Anfang des Zwischenraumes die seitliche Abdichtung des Formhohlraumes, wobei sich das seitliche Anspritzen weiterer Kunststoffstrang-Windungen wiederholt. Dadurch entsteht ein Schlauch, der eine eingebettete, schraubenlinienförmig verlaufende Armierungseinlage besitzt und der um das Formrad 1 und das Spannrad 11 umläuft und dabei kontinuierlich sich in dem Maße auf dem Formrad 1 und dem Spannrad 11 in deren Achsrichrung weiterschiebt, wie fortwährend ein neu gebildeter Kunststoffstrang an den der Schulter 6 des

«o Formrades 1 zugekehrten Rad des Schlauches angespritzt wird. Von dem so gebildeten Schlauch werden mit einer nicht näher dargestellten Abschneidvorrichtung bekannter Art Ringe mit der jeweils gewünschten Antriebsriemenbreite abgetrennt. Durch den veränderbaren Abstand zwischen Formrad und Spannrad kann bestimmt werden, welchen Durchmesser der entstehende Schlauch haben soll, und können auf diese Weise mit ein und derselben Vorrichtung endlose Antriebsriemen beliebiger Riemenumfangslänge hergestellt werden.

so Der Abstand zwischen den einzelnen Armierungseinlagen eines Antriebsriemens kann unter Umständen sehr gering sein. In diesem Fall kann das den Einführungskanal 30 für die Armierungseinlage enthaltende Dichtungsstück 9 zu schmal werden, um außer der Armierungseinlage auch noch den flüssigen Kunststoff durch das DichtungsstUck in den Anfang des Formhohlraumes einführen zu können. Für einen solchen Fall zeigt die F i g. 3 ein besonderes Ausführungsbeispiel des Formrades 1, bei dem der flüssige Kunststoff vom Inneren des Formrades her dem Anfang des Formhohlraumes zugeführt wird. DieFig. 3 zeigt das Formrad 1 mit der scheibenförmigen Schulter 6, auf der das um die Umlenkrollen 4 herumgeführte Formband 3 aufliegt. Mit IS ist das durch fortwährende Bildung eines armierten Kunststoffstranges entstehende schlauchförmige Gebilde bezeichnet, welches an dem in Fig.3 unten liegenden Ende des Zwischenraumes zwischen Formrad 1 und Formband 3 aus dem Zwischenraum

austritt und seitlich verschoben um einen Betrag, welcher der Breite des Dichtungsstückes respektive der Breite des seitlich an den Schlauch fortlaufend angespritzten Kunststoffstranges entspricht, in den Anfang des Zwischenraumes zwischen Formrad und Formband wieder eintritt und dadurch zwischen dem Rand des Schlauches und der Formradschulter 6 kontinuierlich einen Formhohlraum bildet, in den kontinuierlich der flüssige Kunststoff und die Armierungseinlage eingeführt werden. Das Formrad besitzt einen Ringkanal 16, der durch eine Rohrleitung 17 an eine zentral durch das Formrad 1 hindurchragende, ortsfeste Zuführungsleitung 18 angeschlossen ist. Die Zuführungsleitung 18 trägt ein Kopfstück 19, welches drehbar auf der Zuführungsleitung 18 angeordnet ist, so daß sich die Rohrleitung 17 mit dem Formrad 1 um die ortsfeste Zuführungsleitung 18 drehen kann. Das in Fig.3 dargestellte Formrad ist zur Herstellung von Zahnriemen bestimmt und besitzt daher die in Fig. 1 dargestellten Nuten 8. Bei jeder Nut 8 besitzt das Formrad 1 einen parallel zur Formradachse sich erstreckenden Zylinder 20, der mit einer Austrittsöffnung 21 in die zugehörige Nut 8 einmündet und mit einer radialen Eintrittsöffnung an den Ringkanal 16 angeschlossen ist. In jedem Zylinder 20 ist ein Kolben 23 verschiebbar, der aus der Seitenfläche des Formrades 1 herausragt und mit einer stillstehenden ringförmigen Steuerkurve 24 in Eingriff steht. Beispielsweise kann der Kolben an seinem herausragenden Ende einen Kugelkopf haben, der in einer enstprechend geformten Nut der Steuerkurve 24 entlanggleitet. Mit Hilfe der Steuerkurve 24 wird jeder Kolben 23 während der Umdrehung des Formrades 1 in dem Zylinder 20 verschoben. Die Steuerkurve ist so ausgebildet, daß jeder Kolben, sobald der Zylinder dieses Kolbens und die zu diesem Zylinder gehörende Nut 8 des Formrades in den Bereich des bogenförmigen Zwischenraumes zwischen Formrad und Formband eingetreten ist, zurückgezogen wird und die Zylindereintrittsöffnung 22 geöffnet ist, so daß flüssiger Kunststoff aus dem Ringkanal 16 durch den Zylinder 20 in die Formradnut 8 und also in den Anfang des geschlossenen Formhohlraumes eingeführt und eingedrückt werden kann. Bei denjenigen Zylindern 20, deren zugehörige Formradnuten 8 außerhalb des Bogenbereichs des Zwischenraumes zwischen Formrad und Formband liegen und also nicht durch das Formband abgedeckt sind, sind die Kolben 23 durch die Steuerkurve so weit vorgeschoben, daß die Zylindereintrittsöffnung 22 von dem Kolben überdeckt und verschlossen ist und also kein flüssiger Kunststoff aus dem Ringkanal 16 in den Zylinder 20 eintreten kann. Die Kolben 23 können außerdem dazu verwendet werden, um während der Erstarrung des Kunststoffs im Formhohlraum einen für den Schwundausgleich erforderlichen Nachdruck zu erzeugen. Dazu ist die Steuerkurve 24 so ausgebildet, daß die jeweils im Bereich des bogenförmigen Zwischenraumes befindlichen Kolben nicht nur bis in diejenige Stellung vorgeschoben werden, in der sie die Zylindereintrittsöffnungen 22 verschließen, sondern über diese Stellung hinaus noch etwas weiter vorgeschoben werden, uin diejenige Menge an flüssigem Kunststoff noch aus dem Zylinder 20 hinauszuschieben, die für den Schwundausgleich des erstarrenden Materials erforderlich ist. Damit hierbei kein derart hoher Druck entsteht, daß Kunststoffmaterial beispielsweise zwischen dem Formband 3 und der Formradschulter 6 herausgequetscht wird, ist die Steuerkurve 24 mittels einer Federeinrichtung 25 federnd gelagert. Die Federkraft dieser Federeinrichtung 25 ist größer als der von den Kolben für den Schwundausgleich zu erzeugende Nachdruck, jedoch kleiner als derjenige Druck, der, wenn mit ihm die Kolben 23 beaufschlagt würden, ein unerwünschtes Herausquetschen von Kunststoff material aus dem Formhohlraum zur Folge haben würde.

Die in der F i g. 3 mit 26 bezeichnete Armierungseinlage, die kontinuierlich in den in der F i g. 3 veranschaulichten und mit 27 bezeichneten Formhohlraum hineingezogen wird, wird auf die bereits erwähnten Wickelnasen 10 aufgewickelt. Mit Hilfe dieser Wickelnasen 10 wird die Armierungseinlage so abgestützt, daß sie in der gewünschten exakten Stelle, beispielsweise in der neutralen Zone des fertigen Antriebsriemens liegt, der von dem hergestellten schlauchförmigen Gebilde abgetrennt wird. Ferner wird die Armierungseinlage von den Wickelnasen in einem Abstand von der Kopffläche der Zähne 7 des Formrades 1 gehalten, so daß die Armierungseinlage, mit Ausnahme der nahezu nur punktförmigen Berührungsstelle zwischen Armierungseinlage und Wickelnase, vollständig in das Kunststoffmaterial eingebettet ist.

Zweckmäßigerweise kann die Vorrichtung so ausgestaltet werden, daß das Formrad 1 eine Isolierscheibe 31 aufweist und im Bereich des an die Formradschulter 6 angrenzenden Formhohlraumes beheizt ausgebildet ist und im Bereich der offenen Seite des Zwischenraumes zwischen Formrad und Formband gekühlt ausgebildet ist. Zur Unterstützung des damit erreichten vorteilhaften Effektes bei der kontinuierlichen Herstellung des schlauchförmigen Gebildes können außerdem die in F i g. 3 erkennbare obere Umlenkrolle 4 oder auch noch die untere Umlenkrolle 4 einen beheizten linken Längenabschnitt und einen gekühlten rechten Längenabschnitt aufweisen.

Bei der in der F i g. 3 gezeigten Ausgestaltung der Vorrichtung sind zweckmäßigerweise die Austrittsöffnungen 21 der Zylinder 20 derart verengt ausgebildet, daß an der Seitenfläche eines jeden in einer Formradnut

so 8 geformten Zahnes des in dem Formhohlrauni kontinuierlich gebildeten Kunststoffstranges ein sogenannter Punktanguß vorhanden ist. Diese Punktangüsse haben den Vorteil, daß sich der aus dem Ende des Formhohlraumes austretende gebildete Kunststoffstrang leichter und besser von der in den Zylindern 20 noch befindlichen Kunststoffmenge trennt, wenn der gebildete Kunststoffstrang beim Austritt aus dem Formhohlraum von dem Formrad abgehoben wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von endlosen Antriebsriemen, insbesondere auch Zahnriemen, beliebiger Umfangslänge aus einem extrudierbaren Kunststoff mit einer in Längsrichtung des Riemens verlaufenden zugfesten Armierungseinlage, durch Spritzgießen in einem Formhohlraum, der zwischen einem sich drehenden Formrad und einem entlang einem Teii des Formradumfangs mit dem ι ο Formrad sich weiterbewegenden endlosen Formband gebildet wird und in dessen abgedichtet abgeschlossenen Anfang kontinuierlich der flüssige Kunststoff unter Druck eingeführt wird und kontinuierlich die Armierungseinlage abgedichtet is eingeführt wird, welche während der Einbettung in den flüssigen Kunststoff bis zu dessen Erstarrung vor dem Austritt aus dem Formhohlraum in einem bestimmten radialen Abstand von der Oberfläche des Formrades abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Ende des Formhohlraumes austretende Kunststoffstrang mit eingebetteter Armierungseinlage um ein von dem Formrad entferntes Spannrad, dessen Abstand von dem Formrad in Abhängigkeit von der gewünschten 2s Riemenumfangslänge eingestellt wird, herumgeführt wird und, bei gleichzeitiger Verschiebung in Achsrichtung des Formrades um die Breite des Kunststoffstranges, zum Formrad zurückgeführt wird, daß ferner der zurückgeführte Kunststoffstrang unmittelbar seitlich nebem dem Formhohlraum wenigstens mit einem Teil seiner Breite wieder zwischen Formrad und Formband eingeführt wird und der Formhohlraum an seiner dem zurückgeführten Kunststoffstrang zugekehrten Seite unmittelbar durch diesen Kunststoffstrang selber abdichtend verschlossen wird, während die andere Seite des Formhohlraumes durch Formrad und Formband verschlossen wird, und daß an die dem Formhohlraum zugekehrte Seitenfläche des zurückgeführten und den Formhohlraum seitlich verschließenden Kunststoffstranges fortwährend am Anfang des Formhohlraumes ein neu aus eingeführtem flüssigen Kunststoff und eingeführter Armierungseinlage gebildeter Kunststoffstrang angespritzt wird und dadurch ein um das angetriebene Formrad und das Spannrad umlaufender und kontinuierlich auf dem Formrad und dem Spannrad in deren Achsrichtung weiterwandernder armierter Schlauch gebildet wird, von dem Ringe mit der jeweils gewünschten so Riemenbreite abgeschnitten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungseinlage und der flüssige Kunststoff gemeinsam zwischen Formrad und Formband durch den verschlossenen Anfang des Formhohlraumes in diesen eingeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne draht- oder fadenförmige Armierungseinlage zwischen Formrad und Formband durch den verschlossenen Anfang des Formhohlraumes in diesen eingeführt wird, daß ferner der um das Spannrad herum zum Anfang des Formhohlraumes zurückgeführte Kunststoffstrang um diejenige Distanz, die dem gewünschten Abstand der einzelnen Armierungseinlagen in dem fertigen Erzeugnis entspricht, bei der Rückführung in Achsrichtung des Formrades verschoben und neben der Einführungsstelle der Armierungseinlage wieder zwischen Formrad und Formband eingeführt wird, daß ferner der flüssige Kunststoff vom Inneren des Formrades her der Umfangsfläche des Formrades zugeführt wird und daß während der Drehung des Formrades die Kunststoffaustrittsstellen an der Formradumfangsfläche jeweils vor dem Verlassen des Bogenbereichs des Formhohlraumes selbsttätig verschlossen und nach Wiedereintritt in den Bogenbereich des Formhohlraumes selbsttätig geöffnet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Musterriemen mit der gewünschten Riemenumfangslänge des herzustellenden Riemens zwischen Formrad und Formband eingelegt wird und mit dem Musterriemen der Formhohlraum an seiner offenen Seite verschlossen wird, daß ferner der Musterriemen auch auf das Spannrad aufgelegt wird und das Spannrad bis zur strammen Lage des Musterriemens von dem Formrad entfernt wird, und daß sodann das Formrad in Umdrehung versetzt wird und an den mitlaufenden Musterriemen der Anfang des Kunststoffstranges mit dem Anfang der eingebetteten Armierungseinlage angespritzt wird.

5. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von endlosen Antriebsriemen, insbesondere auch Zahnriemen, beliebiger Umfangslänge aus einem extrudierbaren Kunststoff mit einer in Längsrichtung des Riemens verlaufenden zugfesten Armierungseinlage, bei der ein drehbares Formrad auf einem Teil seines Umfanges von einem endlosen, mit dem Formrad fortbewegbaren Formband umschlungen ist und zusammen mit dem Formband einen Formhohlraum bildet, wobei der Anfang des Formhohlraumes durch ein Dichtungsstück verschlossen ist, an welchem das Formrad und das Formband abdichtend entlanggleiten und welches wenigstens einen Einführungskanal für eine Armierungseinlage aufweist, und wobei in den Anfang des Formhohlraumes eine Zuführung für flüssigen Kunststoff einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Formrad (1) und dem Formband (3) als Fonnhohlraum gebildete bogenförmige Zwischenraum entlang einer Seite durch eine das Formband tragende und abdichtend mit dem Formband zusammenwirkende Schulter (6) des Formrades verschlossen ist und entlang der anderen Seite über seine gesamte radiale Querschnittshöhe offen ist, daß ferner im wesentlichen achsparallel zu dem Formrad, das mit einem Antrieb verbunden ist, und in einem Abstand von dem Formrad, der entsprechend der gewünschten Riemenumfangslänge veränderbar ist, ein Spannrad (U) angeordnet ist, um welches ein aus dem Ende des bogenförmigen Zwischenraumes zwischen Formrad und Formband austretender, in dem Formhohlraum (27) gebildeter und eine eingebette Armierungseinlage (26) enthaltender Kunststoffstrang herumführbar und im Kreislauf zum Anfang des bogenförmigen Zwischenraumes zurückführbar ist, daß ferner das Dichtungsstück (9), welches am Anfang des bogenförmigen Zwischenraumes mit dem Formrad (1), dem Formband (3) und der Schulter (6) des Formrades abdichtend zusammenwirkt, sich über einen Teil der Breite des Zwischenraumes erstreckt, daß ferner die Vorrichtung eine Ablenkeinrichtung (14) aufweist, mittels welcher der Kunststoffstrang während der Rückführung zum Anfang des Zwischenraumes

derart seitlich verschiebbar ist, daß der zurückgeführte Kunststoffstrang am Anfang des Zwischenraumes um die Breite des Dichtungsstückes seitlich versetzt ist und an der der Schulter des Formrades abgekehrten Seite des Dichtungsstückes abdichtend anliegt, wobei die offene Seite des Zwischenraumes durch den zurückgeführten und wenigstens mit einem Teil seiner Breite in den Zwischenraum wieder eingetretenen Kunststoffstrang abdichtend verschlossen ist, und daß eine Abschneideeinrichtung angeordnet ist mittels der von dem durch schraubenförmiges Aneinanderspritzen von armierten Kunststoffsträngen erzeugten schlauchförmigen Gebilde (15) Ringe mit der gewünschten Riemenbreite abschneidbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung aus einer Führung besteht, die an dem Obertrum und/oder Untertrum des von dem Ende des Zwischenraumes zwischen Formrad (1) und Formband (ä) über das Spannrad (11) zum Anfang dieses Zwischenraumes zurückgeführten Kunststoffstranges angreift und eine in Achsrichtung des Formrades von der durch die Formradschulter (6) verschlossenen Seite des Zwischenraumes zu der durch den Kunststoffstrang verschließbaren offenen Seite des Zwischenraumes hin gerichtete Ablenkkraft gegen den sich bewegenden zurückgeführten Kunststoffstrang erzeugt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsstück (9) einen Einführungskanal (30) für eine einzige draht- oder fadenförmige Armierungseinlage (26) aufweist, daß ferner die Ablenkeinrichtung (14) so eingestellt ist, daß die seitliche Ablenkung des zurückgeführten Kunststoffstranges dem gewünschten Abstand zwischen den einzelnen Armierungseirilagen im fertigen Antriebsriemen entspricht, und daß die Breite des Dichtungsstückes so bemessen ist, daß es die Lücke zwischen der Formradschulter (6) und dem seitlich versetzt zwischen Formrad und Formband wieder eingeführten Kunststoffstrang abdichtend ausfüllt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 7 zur Herstellung von Zahnriemen, wobei das Formrad auf seinem Umfang mit parallel i.ur Formradachse sich erstreckenden Nuten zur Bildung der Zähne des Zahnriemens versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jede Nut (8) ein Einspritzkanal (21) für flüssigen Kunststoff einmündet und diese Einspritzkanäle im Inneren des Formrades (1) an eine gemeinsame Zuführungsleitung (16) für flüssigen Kunststoff angeschlossen sind, daß ferner jeder Einspritzkanal mit einem von der Außenseite des Formrades her betätigbaren Ventil (23) versehen ist und daß die Ventile mit einer Steuereinrichtung (24) verbunden sind, welche bei der Drehbewegung des Formrades die Ventile der jeweils im Bogenbereich des Zwischenraumes zwischen Foirmrad und Formband liegenden Einspritzkanäle öffnet und die Ventile der jeweils außerhalb des Biogenbereichs des Zwischenraumes liegenden Einspritzkanäle schließt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzkanäle (21)' an der den Zwischenraum seitlich begrenzenden Schulter (6) des Formrades (1) in die Nuten (8:) einmünden und eine als Punktanguß ausgebildete verengte Austrittsöffnung aufweisen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile aus Kolben (23)

bestehen, die in achsparallel zur Formradachse im Formrad (1) angeordneten Zylindern (20) verschiebbar sind, welche mit einer Austrittsöffnung (21) in die Nuten (8) des Formrades einmünden und mit einer radialen Eintrittsöffnung (22) ,in die gemeinsame Zuführungsleitung (16) angeschlossen sind, daß ferner die Kolben aus der Seitenfläche des Formrades herausragen und mit einer stillstehenden ringförmigen Steuerkurve (24) in Eingriff stehen, welche die bei der Drehbewegung des Formrades auf der Steuerkurve entlanggleitenden Kolben in den Zylindern zum Verschließen und öffnen der radialen Eintrittsbohrungen zu verschieben vermag.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg der Steuerkurve (74) im Bogenbereich des Zwischenraumes zwischen Formrad und Formband so ausgebildet ist, daß ein bei der Drehung des Formrades jeweils im Bogenbereich des Zwischenraumes unterwandernder Kolben (23), vor Erreichen des Endes des Bogenbereiches, über die die radiale Eintrittsöffnung (22) des Zylinders (20) überdeckende und absperrende Kolbenstellung hinaus um einen vorbestimmten Betrag unter Verdrängung von flüssigem Kunststoff aus dem Zylinder weiter vorgeschoben ict

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Formrad im Bereich der von der Formradschulter (6) verschlossenen Seite des Zwischenraumes beheizt ausgebildet ist und im Bereich der von dem zurückgeführten Kunststoffstrang verschlossenen Seite des Zwischenraumes gekühlt ausgebildet ist.