DE2948422C2 - Kraftübertragungsriemen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Kraftübertragungsriemen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und durch die US-Patentschriften 28 239 bzw. 38 39 116 bekanntgewordenen Art.

Diese bekannten Kraftübertragungsriemen sind auf ihrer Ober- und Unterseite gerippt ausgebildet, wobei der zwischen den Rippen liegende Bereich mit längs des Riemens ausgerichteten Fasern verstärkt ist. Die Rippen einer Seite sind einstückig, also zusammenhängend ausgebildet, so daß die Rippen des Kraftübertragungsriemens nur von den zwischen ihnen liegenden Bereichen zusammengehalten werden.

Bei derartigen Kraftübertragungsriemen können in die Zwischenräume zwischen den Rippen Fremdkörper gelangen und zu erheblichen Beschädigungen an den Riemenscheiben sowie am Riemen selbst führen. So wird durch das in das Riemenmaterial eindringende Fremdgut meist die feste Verbindung zwischen den Rippen verletzt bzw. aufgetrennt, was ein Klappen, Vibrieren oder Verdrehen der abgetrennten Riemenrippe und damit zum vorzeitigen Verschleiß des gesamten Riemens führL

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftübertragungsriemen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart zu verbessern, daß die Riemen möglichst günstig für die Anwendung bei ίο Steinbrechwerken und ähnlichen Maschinen, bei denen Fremdkörper von einer Größe bis 2,5 mm zwischen die Rippen gelangen können, ausgebildet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen. Die Aufgabenlösung und die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 5 als vorteilhafte förderliche Weiterbildungen der Aufgabenlösung weisen teilweise Merkmalsgleichheiten mit dem Stand der Technik auf, die Aufgabenlösung mit jenem gemäß der US-PS 34 04 577, jedoch ist die Entwicklung des gesamten Gestaltungsprinzips bei der Erfindung (spezifizierte Aufgabe und Gesamtlösung) durch den Stand der Technik deshalb nicht nahegelegt, weil hierfür beim Stand der Technik keine ausreichenden technisehen Hinweise vorhanden sind.

Bei den bisher bekannten Mehrfachkeilriemen (US-Patentschriften 27 28 239, 38 39 116, 3S53 017 und 39 96 813) wurde die die Rippen zusammenhaltende Decke verstärkt, meist mehrfach verstärkt ausgeführt, um Beschädigungen der eingangs geschilderten Art zu vermeiden. Demgegenüber wird bei dem erfindungsgemäßen Riemen ein grundsätzlich anderes Prinzip angewendet. Ein extrem dünnes Verbindungsband bildet zumindest den Mittelteil zwischen je zwei Rippen und ist hochfest, aber derart ausgebildet, daß in die Zwischenräume gelangende Fremdkörper durch das Mittelteil hindurchgedrückt werden, ohne den Riemen zu beschädigen. So wird die Lebensdauer des Kraftübertragungsriemens aufgrund des verminderten Verschleißes auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen verlängert, wie sie bei der Verwendung des Riemens in Steinbrechwerken und ähnlichen Maschinen auftreten.

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 einen Antrieb mit mehrfach umgelenkten Riemen,

Fig.2 eine isometrische Ansicht des Kraftübertragungsriemens in Explosivdarstellung,

F i g. 3 bis 5 verschiedene Ausführungsformen des Riemens, jeweils im Längsschnitt,

F i g. 6 eine Darstellung des Winkelverhältnisses zwischen den Kett- und Schußfäden eines das Mittelteil des Riemens bildenden Gewebes.

Fig. 1 zeigt einen Riementrieb 10 mit einem endlosen, doppellagigen Kraftübertragungsriemen 11. Der Riementrieb 10 enthält mehrere mit Nuten versehene Riemenscheiben 12,13,14 und 15, die in ihrer Form und im Durchmesser durch die Übertragungseigenschaften des Antriebs bestimmt sind. Die Riemenscheibe 12 bildet die Antriebsscheibe, welche die Scheiben 13,14 und 15 über den Kraftübertragungsriemen 11 antreibt. Die Antriebsscheibe 12 und die angetriebenen Scheiben 14, 15 drehen sich in gleicher Richtung, während die Abtriebsscheibe 13 hierzu gegensinnig rotiert.

Wie Fi g. 2 zeigt, weist der Kraftübertragungsriemen

11 einen ersten Teil 16 mit einer Bodenflache 17 auf. Die Bezeichnungen »Unterseite« und »Oberseite« werden nur zur Erleichterung der Beschreibung verwendet und sollen nicht die Lage beim Lauf des Riemens angeben. Der Teil 16 hat zur Kraftübertragung mehrere mit seitlichen Abständen angeordnete Rippen 18, von denen jede einen abgestuften V-Querschr.kt besitzt und zwischen denen jeweils eine Nut 19 vorgesehen ist. Die Nut 19 durchsetzt die Bodenfläche 17 und endet an der gegenüberliegenden Oberfläche 20 des ersten Teils 16.

Ein MittcAeil 21 ist mit dieser Oberfläche 20 des ersten Teils 16 verbunden.

Ein zweiter Teil 22 besitzt eine Fläche 23, die die Oberseite des Kraftübertragungsriemens 11 bildet. Auch der zweite Teil 22 weist mehrere mit seitlichem '5 Abstand zueinander angeordnete Rippen 24 zur Kraftübertragung auf, die jeweils abgestuften V-Querschnitt haben und jeweils eine Nut 25 zwischen benachbarten Rippen begrenzen. Die Nut 25 durchsetzt die Fläche 23 und endet an der gegenüberliegenden Bodenfläche 26 des zweiten Teiles 22. Die Bodenfläche 26 des zweiten Teils 22 ist mit dem Mittelteil 21 verbunden, und die Rippen 24 sind zu den Rippen 18 bezüglich des Mittelteils 21 symmetrisch angeordnet.

Die Rippen 18 und 24 bestehen in erster Linie aus einem elastischen Material, wie natürlichem oder synthetischem Gummi, einem thermoplastischen Elastomer oder dgl.

In die Rippen 18 und 24 können Längszugverstärkungen 27 eingebettet sein, wie die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Vielzahl schraubenartig gewundender Cordfäden. Auch können die Rippen 18 und 24 eine Vielzahl einzelner, homogen im elastischen für die Rippenherstellung benutzten Material dispergierter Fasern 28 (Fig.4) aufweisen. Die Fasern 28 können natürliche oder synthetische Fasern sein, wie Baumwolle, Rayon, Nylon (Polyamid), Aramid, Polyester oder dgl. und einen Anteil zwischen 0,01 bis etwa 40 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Elastomers ausmachen.

Das Gewebe 29 (F i g. 3) kann aus Baumwolle, Rayon, Polyester, Nylon (Polymaid), Aramid oder anderen normalerweise für Riemenkonstruktionen verwendeten Fasermaterialien hergestellt sein und ist in eine elastische Schicht eingebettet, die aus einem ählichen Material besteht wie die Rippen 18 und 24. Dabei ist das Gewebe 29 so vorgespannt, daß die Fäden diagonal zur Längsrichtung des Riemens verlaufen. Dadurch ist die für diese Art von Kraftübertragungsriemen nötige Verbindung und die Übertragung des Moduls der das Gewebe bildenden Fäden gegeben. Die Kett- und Schußfäden des Gewebes 29 können miteinander einen Winkel von 90° oder vorzugsweise einen Winkel zwischen 95° und 155° (vgl. F i g. 6) einschließen.

Der Mittelteil 21 kann auch aus einem Faser-EIastomer-Gefüge 30 (Fig.4) mit einem entsprechenden Elastomer 33 bestehen, in dem eine Vielzahl von Fasern 34 homogen dispergiert sind. Wenigstens etwa 50% der Fasern 34 sind so ausgerichtet, daß sie in einem Winkel im Bereich zwischen 45° und 90°, vorzugsweise von 90°, zur Längsrichtung des Riemens liegen. Die Fasern 34 können natürliche oder synthetische Fasern, wie Baumwolle, Polyester, Nylon (Polyamid), Aramid oder aus Messing, Stahl oder dgl. gebildet sein. Der Anteil der Fasern 34 im Faser-Elastomer-Gefüge 30 liegt zwischen 10 und 50 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Elastomers 33, vorzugsweise zwischen etwa 20 und 40 Gewichtsteilen.

Gemäß Fig.5 kann der Mittelteil 21 aus einer Vielzahl von längs "erlaufenden, in ein entsprechendes Elastomer 32 eingebetteten Längsverstärkungen 31 wie Verstärkungscordfäden bestehen. Die Cordfäden können jeglicher bekannter Art, beispielsweise aus Polyster, Glasfasern, vorzugsweise Aramid oder dgl. gebildet sein.

Der Kraftübertragungsriemen 11 wird z. B. so hergestellt, daß zuerst eine Riemenmanschette gebildet wird, aus d°r eine Vielzahl von Riemenkörpern geschnitten werden, die im unvulkanisierten Zustand zusammen mit dem jeweils gewünschten Mittelteil 21 (Fig. 2) vereinigt werden, wonach die 30 gebildete Einheit vulkanisiert wird. Unabhängig vom Herstellungsverfahren für den Kraftübertragungsriemen ist es erforderlich, daß die Nuten jeweils zwischen einander benachbarten Rippen sich einwärts bis zum Mittelteil 21, also bis zum Verbindungsband erstrecken, wodurch ein Entlastungsbereich 40,41 (F i g. 2) zwischen den Rippen 18, 24 geschaffen wird und Schuttrümmer in diesem Bereich durchdringen können. Ein solcher Entlastungsbereich wird durch Anordnen der Rippen in einem gewünschten seitlichen Abstand voneinander oder durch Entfernen eines Teils der zueinander nicht parallelen Seiten der Rippen erzielt, wodurch man die Entlastungsbereiche 40, 41 (Fig. 2) zwischen den Rippen 18, 24 erhält. Im Betrieb werden in den Riemennuten 19 bzw. 25 sich verfangende Schutttrümmer in den Entlastungsbereich 40 bzw. 41 durch die Riemenscheibe beim Eingriff in die Nut des Riemens und — bei entsprechender Größe — durch das Verbindungsband hindurchgedrückt. Daher sind bei einem Verbindungsband aus Gewebe gemäß F i g. 3 die Zwischenräume in diesem Stoff so vorzusehen, daß Teilchen von bis zu etwa 2,5 mm Korngröße durch das Verbindungsband hindurchtreten können, ohne eine Abtrennung zwischen dem Verbindungsband und den Oberseiten der Kraftübertragungsrippen zu verursachen. Wenn das Verbindungsband aus schraubenartigen Cordfäden (Fig. 5) besteht, kann es vorteilhaft sein, einen Zwischenraum zwischen benachbarten Cordfäden in einer Größe bis zu etwa 45% des Cordfadendurchmessers vorzusehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kraftübertragungsriemen aus weitgehend elastischem Material für ein Antriebssystem aus mit mehreren Nuten versehenen Riemenscheiben, mit einer entsprechend der Form der Nuten gerippt ausgebildeten, mit den Riemenscheiben kraftübertragend in Verbindung tretenden Oberseite und einer Unterseite des Riemens, derart daß der Riemen bezüglich einer zwischen Ober- und Unterseite des Riemens liegenden Mittelebene symmetrisch ist, wobei Längszugverstärkungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anwendung bei Steinbrechwerken und ähnlichen Maschinen, bei denen Fremdkörper von einer Größe bis 2,5 mm zwischen die Rippen (18,24) gelangen können, die Mittelebene von einem dünnen, weitgehend elastischen, jedoch hochfesten Mittelteil (21) gebildet ist, der so ausgebildet ist, daß er die Fremdkörper unter Druck durchtreten läßt, wobei auf dem Mittelteil (21) mit seitlichem Abstand zueinander die Rippen (18, 24) derart befestigt sind, daß jede Rippe (18, 24) eine im wesentlichen trapezförmige und jede Nut (19, 25) eine im wesentlichen V-förmige Konfiguration aufweist.

2. Kraftübertragungsriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längszugverslärkungen (27) in den Rippen (18, 24) über deren gesamte Breite im Mitlelbereich des Riemens angeordnet sind.

3. Kraftübertragungsriemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längszugverstärkungen (31) im Mittelteil (21) über dessen gesamte Breite angeordnet sind.

4. Kraftübertragungsriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (21) wenigstens eine Lage von mit Gummi versehenem Gewebe (29), beispielsweise einem rechteckig gewebten Stoff, einem spannungsentlasteten bzw. fixierten Stoff, einem Reifencordstoff oder einer Maschenware aufweist.

5. Kraftübertragungsriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (21) eine Schicht faserverstärkten Elastomers (33) aufweist, dessen Fasern (34) quer zur endlosen Bahn des Kraftübertragungsriemens (11) liegen.