DE2726904A1

DE2726904A1 - Endloser, rohkantiger v-riemen

Info

Publication number: DE2726904A1
Application number: DE19772726904
Authority: DE
Inventors: Dewey Dane Henderson; Jun Gerald Charles Hollaway; Jerry Wayne Rogers
Original assignee: Dayco Corp
Current assignee: Day International Corp
Priority date: 1976-06-18
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1977-12-22
Also published as: DK270277A; MX147891A; JPS5337266A; DE2726904B2; US4031768A; NO146168B; NO146168C; NO772096L; DE2726904C3

Description

Patentanwalt DlpL-lng. Walter Jackisch

7 Stuttgart N, Menzelstraße 4C

Day c o Corporation A j;- J-y-t - a r

-•j-yj. W. First Street 0*7 0c-on/

Dayton,Ohio K^ 401 α L 11D Ό U A

U.S.A.

Endloser, rohkantiger V-Rie^en

Die Erfindung betrifft einen endloser., rohkantigen V-Riemen mit einem Zugabschnitt, einein Druckabschnitt und mit Lastaufnahmeteilen, die zwischen dem Zug- und Druckabschnitt angeordnet sind.

Sogenannte rohkantige, endlose Kraftubertragur.gsriemen mit im v/esentlichen trapezförmigem Querschnitt v/erden häufig in drehempfindlichen Antrieben, in Anwendungsgebieten, vvo der Riemen unter Federspannung gehalten wird, oder dergleichen verwendet. Es ist bekannt, daß ein hoher Reibungskoeffizient zwischen dem Riemen und der Scheibe zu einer verhältnismäßig hohen gesamten Riemenspannung führt. 3in verringerterRienen-Scheiben-Reibungskoeffizient führt zu einer verringerten Gesamtriemenspannung. Entsprechend wird bei solchen Antrieben und Anwendungsgebieten angestrebt, einen rohkantigen Riemen zu schaffen,

d.h. einen Riemen mit rohkantigen, nicht parallel zueinander verlaufenden Seiten, der unter verringerter Riemenspannung entsprechend des verringerten Reibungskoeffizienten

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der nicht parallel zueinander verlaufenden Seiten arbeiten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und wirtschaftlichen, im wesentlichen trapszi'öraigen, sogenannten rohkantigen endlosen Kraftubartragungsriemen zu schaffen, der insbesondere zur Verwendung in Antrieben und in Anwendungsgebieten geeignet ist, v/ie sie oben beschrieben worden sind.

Außerdem soll eine endlose Rienenstruktur der oben beschriebenen Art mit rohkantigen Seiten geschaffen werden, die einen verringerten Reibungskoeffizienten haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Verringerung des Reibungskoeffizienten der nicht parallel zueinander verlaufenden leiten des Riemens der Zugabschnitt und der Druckabschnitt jeweils aus einer Gleiteigenschaften (anti-friction properties) aufweisenden elastotneren Verbindung bestehen.

V/eitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung.

Die Erfindung wird anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

PIg. 1 in perspektivischer Darstellung und im

Schnitt eine erste AuefUhrungsform eines erfindungsgemäßen endlosen Kraftübertragungsriemens.

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Pig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 2 in einer Darstellung entsprechend Fig. 2

eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftübertragungsriemens,

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung und im

Schnitt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen endlosen Kraftübertragungsriemens.

Fig. 1 zeigt einen endlosen, im Querschnitt im wesentlichen trapezförmigen Kraftübertragungsriemen 20. Der Riemen ist insbesondere zur Verwendung in zugehörigen Scheiben geeignet, wie dies bekannt ist, wie z.3. bearbeitete Metallscheiben, die sogenannte Gußeisenscheiben enthalten. Der Reibungskoeffizient der nicht parallel zueinander verlaufenden Seiten des Riemens ist verringert. Die Größe eines solchen verringerten Reibungskoeffizienten soll im folgenden ausführlicher erläutert werden. Der Riemen 20 ist insbesondere zur Verwendung in sogenannten drehempfindlichen Antrieben, für solche Anwendungsgebiete, wo Stoßbelastungen von unterschiedlicher Riemenspannung auf den Riemen ausgeübt werden, für solche Anwendungsgebiete, wo der Riemen zur Steuerung seiner Spannung federbelastet ist, und dergleichen geeignet.

Der Riemen 20 weist einen Zugabschnitt 21 , einen Druckabschnitt 22 und einen zwischen dem Zugabschnitt 21 und dem Druckabschnitt 22 angeordneten Las tauf nahmeabsohtiitt auf. Der Riemen 20 hat auch eine Außenschicht oder, Gewebeschicht 24 und eine ·.Innenschicht oder Gewebeschicht

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Jede Gewebeschicht 24 und 25 kann aus einem Faservlies (non-woven fabric), aus einem V/ebstoff (woven fabric) oder aus Maschenware (knitted fabrio) bestehen.Jede Gewebeschicht 24 und 25 ist zur Erhöhung der Reibung mit einem elastomeren Material vorsehen, das aus einem solchen Material besteht, daß die Sohicht fest an ihrem zugehörigen Abschnitt haftet.

Der Lastaufnahmeabschnitt 2p hat laataufnehmende Teile in Form eines schraubenlinienförmig gewundenen Lastaufnahraeseiles 30, das zweckmäßig in bekannter V/eise in einem elastomeren Polster oder einer elastomeren Matrix 31 eingebettet ist. Das schraubenlinienförmig gewundene Seil 30 kann aus jedem geeigneten und üblicherweise hierfür verwendeten Material bestehen.

Der Zugabschnitt 21 und der Druekabaohnltt 22 bestehen jeweils aus einer elastomeren Verbindung mit Gleiteigenschaften, die den Reibungskoeffizienten der nicht parallel zueinander verlaufenden .Saitenflächen 33 des Riemens verringern. Die für die Abschnitte 21 und 22 verwendete elastomere Verbindung hat die Form einer elastomeren Matrix >'f (Fig. 2), in die eine Vielzahl von willkürlich angeordneten Fasern 35 eingebettetsind, deren Achsen im wesentlichen quer, im AusfUhrungsbeispiel

senkrecht zur Längsachse oder zur Bndloabahn des Riemens 20 verlaufen. Die Fasern 3 3 können aus jedem geeigneten Material bestehen. Vorzugsweise sind die Fasern nicht-metallische Fasern,wie Baumwollfasern oder Fasern aus einem geeigneten synthetischen Material. Jede Faser 35 kann einen Durchmesser zwischen 0,025 mm und 1,27 mm und eine Länge zwischen 0,025 mm und mehreren Millimetern haben. Die Fasern 35 können auch aus "blends" oder aus Mischungen verschiedener Fa^rarten bestehen.

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Der Riemen 20 besteht aus jedem geeigneten elastomeren Material, vorzugsweise in Form eines Polymers, als Teil seiner elastomeren Matrix J>k und enthält Graphit, wodurch das elastomere Material den größten Teil seiner Gleiteigenschaften erhält. In einem Ausführungsbeispiel des Riemers wurden zwischen 15 und 90 Gewichtsteile Graphit auf 100 Gewichtsteile Polymer verwendet. Darüber hinaus können in einigen Anwendungsgebieten der Erfindung zusätzlich zu der oben angegebenen Graphitmenge ungefähr 2 Gewichtsteile Stearinsäure auf 100 Gewichtsteile Polymer verwendet werden, um die Schmiereigenschaften des Riemens zu verbessern.

Die im Riemen 20 vorgesehenen Fasern 35 dienen zur Erhöhung der Festigkeit des Riemens 20, insbesondere zur Erhöhung seiner Q.uersteif igkeit oder Querfestigkeit. In den Fällen, in denen Graphit in einem Konzentrationsbereich zwischen 15 und SC Gewichtsteilen pro 100 Teile Polymer verwendet wird, kann die Konzentration an Fasern pro 100 Gewichtsteile Polymer zwischen 10 und 50 Gewichtsteilen liegen.

In der folgenden Tabelle I ist eine übliche elastomere Verbindung für die Zug- und Druckabschnitte 21 und 22 angegeben, die eine solche Quersteifigkeit und solche Gleiteigenschaften aufweist, welche den Reibungskoeffizienten der .Seitenflächen 33 des Riemens 20 verringern.

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's	Material	C-9v:iclitsts	2
Tabelle I	Polymer	ICC.00
Graphit	I3.OC - S¹O	ile
Füllstoff zur Ver stärkung	η - 30
Verfahrensöl (process oil)	5.00	.00
Antioxidationsmittel	2.00	.00
Magnesiumoxid	4.00
Stearinsäure	2.00
Zerhackte Fasern	10.00 - 30
Zinkoxid	3.00
Beschleuniger	O.23	.00

Weitere Ausführungsbeispiele der ärfindungsgemälHen Riemen struktur oder des erf indungsgernäiBen Riemens sind in den Fig. J5 und 4 dargestellt. Die Rienen ge:/.3.3 den Fig. J> und sind sehr ähnlich v/ie der Riemsn 20. Daher werden diese Riemen mit 2OA bzw. 2OB bezeichnet. Diejenigen x'sile jedes Riemens, die ähnlich sind v;ie die entsprechenden Teile des Riemens 20, werden in der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen wie beim Riemen 20 bezeichnet (gleichgültig, ob diese Teile in der Beschreibung erwähnt sind oder nicht), an die der Buchstabe A oder 3 angefügt ist. Diese Teile werden nicht mehr im einzelnen edäutert. Lediglich die Teile Jedes Riemens 2OA und 2OB, die sich von den entsprechenden Teilen des Riemens 20 unterscheiden, werden mit einem neuen Bezugszeichen versehen, an das der entsprechende Buchstabe angefügt ist. Diese neuen Teile

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warden ausführlich erläutert.

Der trapezförmige Riemen 2OA gemäß Fig. 3 hat einen , Zugabschnitt 21A , einen Druckabschnitt 22A , einen Lastaufnahmeabschnitt 23A und symmetrisch zueinander angeordnete, einander gegenüberliegende und nicht parallel zueinander verlaufende rohkantige Seitenflächen 33A. Die -Zug- und Druckabschnitte bestehen jeweils aus einer elastomeren Verbindung mit Gleiteigenschaften, in der Verstärkungsfasern angeordnet sind. Der Riemen 2OA hat jedoch keine Innen- und Au3enfaserschichten,wie dies bei 40A dargestellt ist.

Der im Querschnitt trapezförmige Riemen 203 gemäß Fig. 4 hat einen Zugabschnitt 21 B, einen Druckabschnitt 22B und einen Lastaufnahmeabschnitt 2;>B. Der Riemen 203 hat ferner symmetrisch zueinander angeordnete, einander gegenüberliegende und nicht zueinander parallel verlaufende rohkantige Selten 33B. Die Zug- und Druckabschnitte bestehen jeweils aus einer elastomeren Verbindung mit Gleiteigenschaften, in' die, wie zuvor beschrieben, Verstärkungsfasern eingebettet sind. Der Riemen 203 hat auch eine Außenschicht oder Gewebeschicht 2^B und eine Innenschicht oder Gewebeschicht 25B. Die Gewebeschichten 24B und 25B bestehen aus jedem geeignten Gewebe. Der wesentliche Unterschied zwischen den Riemen 2OB und 20 besteht darin, daß der Riemen 2OB einen Druckabschnitt 22B mit einem gezahnten Außenteil auf v/eist, der durch eine Vielzahl von abgerundeten Zähnen 4lB gebildet wird, wobei sich die innere Gewebeschicht 25B gleichmäßig wellenförmig erstreckt. Der Druckabschnitt 22B kann jedoch einen Außenteil aufweisen, der durch eine Vielzahl von sogenannten quadratischen oder scharfeckigen Zähnen gebildet wird.

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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist in der
Elastomeren Verbindung ein Polymer mit Gleiteigenschaften verwendet worden. Kin solches Polyrr.er l:ann jeder natürliche oder synthetische Gummi sein und kann "Neopren"-Gummi,
Styren-Butadien (SBR), Polybutadien oder jede gevjünschte Kombination dieser Polymere enthalten.

Wie oben angegeben« hat die elastomere Verbindung Gleit eigenschaften, wodurch der Reibungskoeffizient der Seiten des erfindungsgemäßen Riemens verringert wird. Sin
soloher verringerter Reibungskoeffizient liegt innerhalb des Bereiches von 0,25 und 0,40, v/enn der erfindungs gemäße Riemen in bearbeiteten Metallscheiben, wie sogenannte

verwendet v;ird
Graugußscheiben mit V-förmiger Nut>; Darüber hinaus ist

der Reibungskoeffizient bestimmt al3 das Verhältnis der
Tangentialkraft, die zun Starten oder zur Aufrechterhaltung einer gleichförmigen Relativbewegung zwischen zwei
Kontaktflächen notwendig ist, ZUV senkrecht dazu v;irkenden Kraft, die diese Kontaktflächen in Berührung miteinander hält.

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Claims

Patentanwalt

Dipl.-Ing. Walter Jackisch

Stuttgart N, Menzelstraße 40

Dayco Corporation A 35 759 - aro

■533. W.First Street

n.ytoa.Ohio ^₅ «,0! H

Ansprüche

Endloser, rohkantiger V-Riemen rr.it einem Zugabschnitt, einem Druckabschnitt und mit Lastaufnahmeteilen, die zwischen dem Zug- und Druckabschnitt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung des Reibungskoeffizienten der schräg zueinander verlaufenden Seiten (33) des Riemens (20) der Zugabschnitt (21) und der Druckabschnitt (22) jeweils aus einer Gleiteigenschaften aufweisenden elastomeren Verbindung bestehen.
2. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Verbindung ein Polymer auf v/eist.
3. Riemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Verbindung Graphit enthält.
4. Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Verbindung pro 100 Gewichtsteile Polymer 15 bis 90 Gewichtsteile Graphit enthält.

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5. Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Verbindung ungefähr 2 Gewichtsteile Stearinsäure pro 100 Gewichtsteile. Polymer enthält.
6. Riemen nach einem .der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Verbindung 10 bis 50 Gewichtsteile Verstärkungsfasern(35) pro 100 Gewichtsteile Polymer enthält.
7. Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet« daß die Laiaufnahmemittel ein schraubenlinienförmig gewundenes Lastaufnähmeseil (30) aufweisen und daß die Innenfläche des Riemens durch eine Gewebeschicht (25) und die Außenfläche durch eine Gewebeschicht (24) gebildet sind.
8. Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Q.uersteiflgkeit des Riemens (20) jede Verstärkungsfaser (35) im wesentlichen quer zur Längsachse oder zur Hndlosbahn des Riemens angeordnet ist.
9. Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verstäjrfcungsfaser (35) einen Durchmesser zwischen 0,02(5 mm und 1,27 mm und eine länge zwischen 0,025 mm und mehreren Millimetern hat
10.Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckabschnitt (22B) eine Vielzahl von einstückig miteinander ausgebildeten Zähnen (4lB) hat, die seinen Außenabschnitt bilden.

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