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Keilriemen Keilriemen werden entweder im ganzen aus einem einzigen
Stoff oder aus Teilen gleicher oder verschiedener Stoffe konstruktiv zusammengestellt.
Soweit Leder als Werkstoff Anwendung findet, werden zwei oder mehrere Lagen, zweckmäßig
aus Chromleder, zusammengelegt, verleimt, vernietet und mit Draht vernäht, oder
kleine Riemenquerschnitte werden aus dem Vollen geschnitten. Die Gummikeilriemen
haben Kordfädeneinlagen und Hüllbänder aus Gewebe, da der Gummistoff allein zu nachgiebig
bei Dauerbeanspruchung ist. Die Einbringung der Zugeinlagen erfordert oft die Anwendung
besonders kostspieliger Formen, in denen der Riemen aufgebaut und vulkanisiert wird.
Auch Schutzhüllen aus Textilstoffen werden oft notwendig, um die Abnutzung des Riemens
zu vermeid en.
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Hinsichtlich der Gestalt unterscheidet man Keilriemen mit ununterbrochenem
und solche mit unterbrochenem Zusammenhang. Bei Zahnkeilriemen werden die Zähne
z. B. durch Stoffherausnahme aus den Riemen erzeugt. Es sind auch im unteren Teil
gelochte Riemen bekannt. Weiterhin sind Keilriemen mit fiachriemenartiger Verbreiterung
am Rücken schon verwendet, wobei der Flachriementeil als Zugband wirkt und dem einzelnen
Keilriemen die Aufgabe der Kraftübertragung zufällt. .
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Diese verschiedenen Arten von Keilriemen sind aus mehreren Stoffen
oder Teilstücken, also nicht homogen zusammengesetzt, die sich oft mechanisch und
chemisch verschieden verhalten. Gummi ist nur beschränkt physikalisch und chemisch
beständig. Der elastische Widerstand unterliegt bereits innerhalb eines verli@iltnisniiißig
engen Teinpcraturbereiches größeren Schwankungen. Bei Temperaturen um o°
und darunter wird Gummi hart, bei I:rw:irniung auf über 6o° dagegen weich. Da
die
Erweichung bereits bei mittleren Wärmegraden einsetzt, müssen der durch die 1teibungs-
und Walkwärme hervorgerufenen Temperatursteigerung enge Grenzen gesetzt werden.
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Leder ist gleichfalls nicht in weiten Grenzen temperaturbeständig.
Lobgares Leder wird bei Temperaturen über etwa 5o°, Chromleder bei Temperaturen
über etwa 9o° brüchig. Die Zugfestigkeit des Leders schwankt innerhalb ein und desselben
Stückes sowie je nach Provenienz in weiten Grenzen.
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Gummi wird durch viele aggressive Stoffe chemisch verändert, z. B.
durch Öle verschiedener Zusammensetzung und Dichte. Riemen aus Gewebe oder Gewebeeinlagen
unterliegen gleichfalls chemischen Einflüssen, z. B. durch Säuren oder Alkalien,
und durch das Eindringen der Feuchtigkeit in die Einlagen, besonders an schadhaften
Stellen und an den Eingriffen der Verbinder.
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Allen erwähnten Werkstoffen ist gemeinsam, daß einzelne Teile oder
die Enden sich nicht materialecht, wie z. B. durch Verschweißen, verbinden lassen.
Sie bedürfen, soweit endliche Riemen in Betracht kommen, einer Schlußv erbindung
durch Kitten, Kleben, Vulkanisieren, Nähen bzw. durch Riemenverbinder und Riemenschlösser
in starrer oder gelenkiger Ausführung. In jedem Falle besitzt die Verbindungsstelle
im Riemen nicht die gleiche Festigkeit wie der Vollwerkstoff. Nach Versuchen erreicht
-die Festigkeit der Schlußverbindungen zumeist nicht die mittlere Festigkeit des
Vollriemens.
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Erfindungsgemäß werden endlose und endliche Keilriemen in den Anforderungen
genau angepaßten Querschnitten aus Polyamidkondensation hergestellt. Es sollen darunter
verstanden sein hochmolekulare Kondensationsprodukte, die polypeptidartig_zusammengesetzt
sind und damit dem Aufbau der I?iweißstoffe nahekommen. Sie werden in bekannter
`''eise z. B. durch Kondensation von Aminen, insbesondere Diaminen, wie etwa Hexamethylendiamin
mit mehrbasischen Säuren, insbesondere Dicarbonsäure, etwa Adipinsäure, oder deren
Salzen fizw. mit Aminocarbonsäuren oder funktionellen Derivaten gewonnen.
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Durch Versuchsarbeiten wurde festgestellt, (laß Polvamidkondensate
in der grollen Gruppe von Kunststoffen eine Sonderstellung für die Keilrieinenerzeugung
einnelinien, und zwar auf Grund von Eigenschaften, die speziell für den Riemenantrieb
von besonderer Bedeutung sind. Bisher war es nicht bekannt,,daß Keilriemen ohne
l?inlagerung von S tutz -orl)ern- wie Zugf- den oder Lag k- en völlig
Homogen in ilirein gesamten t.iings-und Querschnitt erstellt werden lkötitieti.
1)er \'orteit der Honiogeüität in stofflicher und plivsikalischer Beziehung gilt
auch namentlich gegenüber Ledererzeugnissen, die schon innerhalb eines und desselben
Stückes, entsprechend der Hautdicke und anderen Faktoren, verschiedene Festigkeitswerte
-zeigen.
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Die nach der Erfindung angewandten Kondensate zeichnen sich u. a.
durch Zähigkeit, Reißfestigkeit, Ziehfestigkeit, Spritzfähigkeit, Gußfähigkeit und
Verpreßbarkeit, also durch eine Summe von Verarbeitbarkeit, durch Warm- und Kaltverformung,
bei großer Oberflächenhärte und hoher Elastizi= tät aus, welch letztere im Gegensatz
zu Gummi auch bei Temperaturen von - 7b° und bei Wärmegraden z. T. über 2oo° sowie
j durch Alterungserscheinungen nicht verloren geht. .
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Weiterhin wurde festgestellt; daß die Kondensate sich einfach zu*
ganz neuartigen Konstruktionsformen für Keilriemen verarbeiten lassen, die durch
Anwendung bisher gebräuchlicher Stoffe nicht erreichbar waren. Insbesondere durch
die Spritzbarkeit. Guß-und Ziehfähigkeit werden auch Keilriemenformen mit allen
erdenklichen Aussparungen, insbesondere in der Stauchzone, also unter großer Materialersparnis.
ermöglicht. Einige dieser Aussparungen sind zwar einzeln für Riemen aus Gummi und
anderem Stoff bekannt. Aus Poly amidkondensaten lassen sich aber gleichzeitig eine
Mehrzahl von konstruktiven Forderungen zwanglos und in überraschender Weise erfüllen.
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Da die Kondensate weitgehend chemisch und physikalisch beständig sind,
lassen "sie einen Riemenaufbau zu, der auch den verschiedensten Sonderanforderungen
gerecht werden kann.
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Die Kondensate lassen sich in der Hitze materialecht miteinander verbinden,
z. B. durch Verschweißen, wobei im Gegensatz zur Verbindung von Gummikeilriemen
mit- Zugeinlagen schwierige Verbindungselemente fortfallen. Durch Ausnutzung des
Richtungseffektes in der Zugzone und Verwendung ungerichteten :Materials in der
Stauchzone lassen sich infolge der materialechten Verbindungsmöglichkeit der Schichten
günstige Querschnittsgestaltungen erzielen.
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Gerissene Riemen können durch Einsetzen von Riemenstücken ohne weiteres
wieder verwendbar gemacht werden. :-..
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Die Herstellung z. 13. durch kombiniertes Spritz- und Schleudergußverfahren
ist ungleicheinfacher und weniger zeitraubend als z. 13. die Erzeugung von Lederriemen
in mehreren Lagen, (las Imprägnieren von Geweben mit Gumniiliisiingen und der Aufbau
des Riemens in I#ornicn sowie die I?itil<igertitig von Kt» -dgcwehe itt bzw.
zwi:clien Guniniisrtiicliten.
Das geringe Eigengewicht des Riemens
nach der Erfindung hat zur Folge, daß die auftretende Zentrifugalkraft möglichst
gering gehalten und der 1'lmschlingungswinkel günstig gestaltet werden kann.
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Bei Anwendung der Erfindung besteht ein größerer Spielraum hinsichtlich
der Einstellung der physikalischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Biegefähigkeit,
Elastizität entsprechend dem Bedarf als bei der Herstellung von ]Ziemen aus bekannten
kombinierten Stoffen.
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Die Materialersparnis und die mögliche neue Ausgestaltung der Riemenform
kann in verschiedenen Ausführungsformen verwirklicht werden. Unter anderem ist zwar
ein endloser Keilriemen vorgeschlagen, der aus Drahteinlagen in der Keilbreitseite
und einer Umhüllung aus Kautschuk mit einer Höhlung besteht. Auch sind Keilriemen
aus Gummi o. dgl. mit in der Längsrichtung verlaufenden Aussparungen. an der Keilbreit-
und -schmalseite an sich bekannt, die gegebenenfalls Quer-, riegel innerhalb der
oberen und unteren Längsaussparung aufweisen. Nach einem anderen Vorschlag sind
ferner zwischen mehreren Aufbauschichten von Leder oder anderem Stoff Trennungsstücke
eingesetzt; diese lassen zwischen sich offene Räume; in die die innere Schicht sich
einbiegen kann. Schließlich sind bekannte Keilriemen mit Lochungen quer zur Richtung
der Längsachse zu nennen, die zur Längsachse zur Erhöhung der Ventilationswirkung
,geneigt sind.
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Polyamidkondensate sind - bereits zu verschiedenen Zwecken, z. B.
als Ersatz für Kautschuk und als Ersatz für Metalle beispielsweise zur Erzeugung
von Seilen, Tauen, Trossen vorgeschlagen worden. Diesen Anregungen konnte aber nicht
die Erkenntnis .entnommen werden, daß die Kondensate befähigt sind, in den Dienst
der Herstellung von Keilriemen gestellt zu werden, da ein Keilriemen anderen Anforderungen
als ein Zugseil zu genügen hat.
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Die Anregung, die bekannten Kondensate als Ersatz für Kautschuk einzusetzen,
konnte nicht die Erkenntnis vermitteln,, daß Keilriemen in ihrer ganzen Masse und
vor allein nicht in angepreßter Form aus diesen Kondensaten hergestellt werden können.
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Wesentlich ist, daß der neue Keilriemen zum Zweck der ,Stoff- und
Gewichtsersparnis und zur Erlangung großer Biegefähigkeit im wesentlichen in den
auf Stauchung beanspruchten Teilen mit Höhlungen, wie bekannten Zahnungen oder Lochungen
quer zur und in Richtung der Längsachse gleichzeitig versehen sein kann. Auch kann
der Riemen in bekannte Schlauchformen gespritzt oder gegossen und dabei eine große
l` lankenanpassungsfähigkeit durch eine winklig geformte Keilschmalseite erzielt
werden. Die Zähne des Riemens können zwecks Mitrcißens von Kühlluft schräg zur Zugzone
in der Laufrichtung nach vorn geneigt sein. Die Schlauchform kann nach einer weiteren
Ausführungsart an der Keilschmalseite Durchbrechungen bzw. einen als Flankenversteifung
und als Zugband dienenden Ouerriegel auf-«-eisen, wobei zur Erhöhung der Biegefähigkeit
die obere und die untere Zone quer zur Längsrichtung des Riemens und in gleichen
Abständen Ausnehmungen haben. Diese anpassungsfältigen neuen Konstruktionsformen
zeigen den Fortschritt, der durch die Stoffauswahl nach der Erfindung erreicht wurde.
' Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen veranschaulicht werden. Es zeigen:
Abb. i einen ungezahnten vollen Keilriemen in Seitenansicht, wie er gegebenenfalls
für kleine Zugkräfte auch aus Leder o. dgl. hergestellt werden könnte. Das gleiche
gilt noch für den Riemen nach Abb. a in gezahnter Ausführung und für Keilriemen
mit flachriemenartiger Auflage nach Abb. 3.
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Abb. 4 und :4a zeigen dagegen eine neuartige Form eines Keilriemens,
der als Hohlkörper ungezahnt und ungelocht ausgeführt ist. Die Keilschmalseite a
ist hierbei winklig gestaltet.
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Abb. 5 stellt., einen neuartigen gezahnten Hohlriemen in Seitenansicht
dar.
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Abb. 6, 6 a und 6 b zeigen eine neue Schlauchfoim mit Durchbrechungen
an der Keilschmalseite.
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Gemäß Abb. 7 sind die Zähne des Riemens schräg zur Zugzone in der
Laufrichtung nach vorn geneigt angeordnet.
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Gemäß Abb. 8 und 8 a hat ein schlauchförmig ausgebildeter Keilriemen
einen als Flankenversteifung und als Zugband dienenden Querriegel b; zur Erhöhung
der Biege= fähigkeit hat die obere und untere Zone quer zur Längsrichtung des Riemens
und in gleichen Abständen Ausnehmungen c, die nur in ihrer Gesamtheit durch die
Auswahl des Stoffes möglich wurden.