DE112017001668B4

DE112017001668B4 - Keilrippenriemenherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE112017001668B4
Application number: DE112017001668.1T
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Hata; Kouichi Tsujino; Koichi Hosokawa; Hisashi Izumi; Masaki Miyanishi; Hirokazu Sakurai
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2020-07-09
Anticipated expiration: 2037-02-24
Also published as: JPWO2017169361A1; KR101942990B1; CN108884909A; JP6246420B1; WO2017169361A1; US20190030845A1; CN108884909B; DE112017001668T5; KR20180118788A; US10538044B2

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens (B) mit einer Presskautschukschicht (11), die einen in einer Dickenrichtung des Keilrippenriemens (B) inneren Umfangsabschnitt des Keilrippenriemens (B) bildet und eine Vielzahl von Keilrippen (15) aufweist, die sich in einer Längsrichtung des Keilrippenriemens (B) erstrecken und in einer Querrichtung des Keilrippenriemens (B) angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Keilrippen (15) eine mit einer Oberflächenkautschukschicht (112) bedeckte Reibantriebsfläche aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:Herstellen einer Oberflächenkautschukbahn (112'), welche die Oberflächenkautschukschicht (112) bilden soll,Einsetzen einer geformten Struktur (36) und der Oberflächenkautschukbahn (112') in ein Riemenformwerkzeug (43), so dass die geformte Struktur (36) und die Oberflächenkautschukbahn (112') bezogen aufeinander innen bzw. außen angeordnet sind, wobei die geformte Struktur (36) eine zylindrische Gestalt aufweist, aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist und an einer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Graten aufweist, die im Voraus ausgebildet wurden, sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und einander in einer axialen Richtung der geformten Struktur (36) benachbart sind, wobei das Riemenformwerkzeug (43) eine Vielzahl von in einer Nutquerrichtung angeordneten Presskautschukschichtformnuten (43a) aufweist;Formen eines zylindrischen Riemenrohlings (S) durch Vernetzen der in das Riemenformwerkzeug (43) eingesetzten geformten Struktur (36) durch Erhitzen und Anpressen der geformten Struktur (36) an das Riemenformwerkzeug (43), während die Presskautschukschicht bildende Abschnitte (11') in eine jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut (43a) des Riemenformwerkzeugs (43) eingepasst werden, wobei die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte (11') aus der Vielzahl von Graten der geformten Struktur (36) gebildet sind, die jeweils mit der Oberflächenkautschukbahn (112') bedeckt sind und zusammen die Presskautschukschicht (11) bilden, wobei das Vernetzen ein Zusammenschließen der geformten Struktur (36) mit der Oberflächenkautschukbahn (112') umfasst; undSchneiden des Riemenrohlings (S) in ringförmige Stücke, die jeweils zwei oder mehr der Vielzahl von die Presskautschukschicht bildenden Abschnitten (11') umfassen, welche die Vielzahl von Keilrippen (15) bilden sollen,dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenformwerkzeug (43) eine zylindrische Gestalt aufweist, die an einer Innenumfangsfläche die Vielzahl von Presskautschukschichtformnuten (43a) aufweist, die sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und einander in einer axialen Richtung des Riemenformwerkzeugs (43) benachbart sind, unddie geformte Struktur (36) in das Riemenformwerkzeug (43) eingelegt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens.
STAND DER TECHNIK
Beim Strangpressen einer Kurzfasern enthaltenden nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung zu einer nicht vernetzten Kautschukbahn werden die Kurzfasern in der nicht vernetzten Kautschukbahn unzureichend ausgerichtet. Daher ist es schwierig, unter Verwendung der nicht vernetzten Kautschukbahn einen Keilrippenriemen herzustellen, der kostengünstig ist, nicht zu Geräuschentwicklung neigt und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist. Aus diesem Grund wird eine nicht vernetzte Kautschukbahn zur Bildung von Keilrippen, in dem Kurzfasern in der Querrichtung ausgerichtet sind, in der Praxis auf folgende Weise hergestellt. Eine die beigemischten Kurzfasern enthaltende nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird geknetet und anschließend mit einem Kalander gewalzt, um eine nicht vernetzte Kautschukbahn zu bilden, in welcher die Kurzfasern in der Längsrichtung ausgerichtet sind. Anschließend wird die nicht vernetzte Kautschukbahn in regelmäßigen Abständen quer zur Längsrichtung in Kautschukstücke geschnitten. Die Kautschukstücke werden an ihren Seiten aneinandergefügt, wodurch die nicht vernetzte Kautschukbahn gebildet wird. Dieses Verfahren erfordert jedoch die Verwendung von teuren Kurzfasern und die Ausrichtung der Kurzfasern muss präzise gesteuert werden.
Zur Lösung dieses Problems, welches zum Beispiel in dem auf ein Herstellungsverfahren für einen Keilrippenriemen gerichteten Dokument JP 5156881 B2 offenbart ist, ist es bekannt, eine nicht vernetzte Kautschukbahn für eine Presskautschukschicht durch Strangpressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung herzustellen, die keine Kurzfasern, sondern dieser beigemischte Hohlpartikel und/oder Treibmittel enthält.
Aus Dokument JP 2003-191345 A ist ein Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens mit einer Presskautschukschicht bekannt, bei dem ein Riemenformwerkzeug verwendet wird.
Dokument JP 2011-190916 A offenbart einen Keilrippenriemen mit einer Oberflächenkautschukschicht, die aus einer Kautschukkomponente mit einem relativ hohen Weichmachergehalt gebildet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE AUFGABE
Zur Reduzierung der Kosten für einen Riemen erweist es sich als wirksam, einen Oberflächenkautschuk aus einem teuren Kautschuk zu bilden, der einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist und hitzebeständig ist, und einen inneren Kautschuk aus einem kostengünstigen reinen Kautschuk zu bilden.
Wenn eine Zweischicht-Kautschukbahn durch Formen flacher Bahnen oder Zweifarbenextrusion hergestellt wird, weist die resultierende Oberflächenschicht eine uneinheitliche Dicke auf, was zu einer Situation führt, die der Leistung eines Riemens besonders abträglich ist: An unteren Abschnitten von Rippen ist fast keine Oberflächenkautschukschicht ausgebildet. In diesem Fall führt selbst ein geringes Maß an Verschleiß dazu, dass der innere Kautschuk freigelegt wird, und erhöht den Reibungskoeffizienten. Folglich erzeugt der Riemen Geräusche.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Herstellung eines kostengünstigen Keilrippenriemens ohne Verwendung teurer Kurzfasern zu ermöglichen, der nicht zu Geräuschentwicklung neigt und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist.
LÖSUNG DER AUFGABE
Zur Lösung der genannten Aufgabe liegt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens zugrunde, der eine Presskautschukschicht umfasst, die einen in einer Dickenrichtung des Keilrippenriemens inneren Umfangsabschnitt des Keilrippenriemens bildet und eine Vielzahl von Keilrippen aufweist, die sich in einer Längsrichtung des Keilrippenriemens erstrecken und in einer Querrichtung des Keilrippenriemens angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Keilrippen eine mit einer Oberflächenkautschukschicht bedeckte Reibantriebsfläche aufweist.
Das Verfahren umfasst die Merkmale des Anspruchs 1, des Anspruchs 13 bzw. des Anspruchs 16, insbesondere Folgendes:

Einsetzen einer geformten Struktur und einer Oberflächenkautschukbahn, welche die Oberflächenkautschukschicht bilden soll, in ein Riemenformwerkzeug, so dass die geformte Struktur und die Oberflächenkautschukbahn bezogen aufeinander innen bzw. außen angeordnet sind, wobei die geformte Struktur eine zylindrische Gestalt aufweist, aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist und an einer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Graten aufweist, die sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und einander in einer axialen Richtung der geformten Struktur benachbart sind, wobei das Riemenformwerkzeug eine Vielzahl von in einer Nutquerrichtung angeordneten Presskautschukschichtformnuten aufweist;
Formen eines zylindrischen Riemenrohlings durch Vernetzen der in das Riemenformwerkzeug eingesetzten geformten Struktur durch Erhitzen und Anpressen der geformten Struktur an das Riemenformwerkzeug, während die Presskautschukschicht bildende Abschnitte in eine jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut des Riemenformwerkzeugs eingepasst sind, wobei die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte aus der Vielzahl von Graten der geformten Struktur gebildet sind, die jeweils mit der Oberflächenkautschukbahn bedeckt sind und zusammen die Presskautschukschicht bilden, wobei das Vernetzen ein Zusammenschließen der geformten Struktur mit der Oberflächenkautschukbahn umfasst; und
Schneiden des Riemenrohlings in ringförmige Stücke, die jeweils zwei oder mehr der Vielzahl von die Presskautschukschicht bildenden Abschnitten umfassen, welche die Vielzahl von Keilrippen bilden sollen; und das Riemenformwerkzeug eine zylindrische Gestalt aufweist, die an einer Innenumfangsfläche die Vielzahl von Presskautschukschichtformnuten aufweist, die sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und einander in einer axialen Richtung des Riemenformwerkzeugs benachbart angeordner sind, und die geformte Struktur in das Riemenformwerkzeug eingelegt wird. Durch dieses Merkmal kann die gesamte geformte Struktur auf einmal vernetzt werden, was den Vernetzungsschritt stark vereinfacht.

Somit wird die geformte Struktur, die eine zylindrische Gestalt und die Vielzahl von Graten aufweist, die einander in der axialen Richtung benachbart im Voraus ausgebildet sind, um die Vielzahl von Keilrippen der Presskautschukschicht zu bilden, mit der Oberflächenkautschukschicht bedeckt, oder die Oberflächenkautschukbahn ist um die Kernkautschukbahn gewickelt. Die resultierende Struktur wird zur Vernetzung erhitzt und an das Riemenformwerkzeug angepresst, während die Presskautschukschicht bildende Abschnitte in eine jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut des Riemenformwerkzeugs eingepasst werden, wodurch der Riemenrohling geformt wird. Der Riemenrohling wird in ringförmige Stücke geschnitten, die jeweils zwei oder mehr der die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte aufweist. Durch dieses Merkmal wird es unwahrscheinlich, dass die Oberflächenkautschukschicht eine uneinheitliche Dicke aufweist. Infolgedessen ist eine der Leistung des Riemens abträgliche Situation, nämlich die Situation, dass an unteren Abschnitten der Rippen fast keine Oberflächenkautschukschicht ausgebildet ist, im Wesentlichen verhindert. Daher ist eine Situation, in der selbst ein geringes Maß an Verschleiß dazu führt, dass der innere Kautschuk freigelegt wird, und den Reibungskoeffizienten erhöht und der Riemen Geräusche verursacht, im Wesentlichen verhindert und die Haltbarkeit der Oberflächenkautschukschicht sichergestellt. Es ist zu beachten, dass sich der Ausdruck „die Oberflächenkautschukbahn ist/wird um die Kernkautschukbahn gewickelt“ auf einen Zustand, in dem die Kernkautschukbahn zu einer zylindrischen Gestalt gewickelt ist, und einen Zustand, in dem die gewickelte Oberflächenkautschukbahn schlaff ist und in Nuten zwischen der Vielzahl von Graten teilweise eintritt, bezieht, aber nicht beschränkt ist. Der Ausdruck „die Kernkautschukbahn ist mit der Oberflächenkautschukbahn bedeckt“ bezieht sich, ist aber nicht beschränkt auf einen Zustand, in dem die Oberflächenkautschukbahn an einer Oberfläche der Kernkautschukbahn befestigt ist. Das Formwerkzeug ist nicht auf die zylindrische Gestalt beschränkt, sondern kann ein scheibenförmiges Riemenformwerkzeug mit einer Vielzahl von einander in einer Nutquerrichtung benachbart angeordneten Presskautschukschichtformnuten sein.
Wahlweise kann die Oberflächenkautschukbahn im Voraus so geformt sein, dass sie einen gewellten Querschnitt mit den gleichen Abständen wie jenen der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte aufweist, und dann so angeordnet werden, dass in Richtung der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte hervorstehende Abschnitte der Oberflächenkautschukbahn an Nuten zwischen den die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte angeordnet sind. Dies erleichtert die Erzielung einer Zweischichtstruktur. So kann die Oberflächenkautschukbahn lose an der Kernkautschukbahn anliegen, wodurch es möglich wird, eine lokale Dehnung der Oberflächenkautschukbahn wirksam zu verhindern.
Die ursprünglich eine flache Form aufweisende Oberflächenkautschukbahn kann kontinuierlich zwischen einem Paar aus plattenförmigen oder gewalzten Elementen hindurchgeführt werden, die dazu ausgebildet sind, die Oberflächenkautschukbahn zu falten, so dass sich der Abstand zwischen Falten der gefalteten Oberflächenkautschukbahn in einer Längsrichtung allmählich verringert. Durch dieses Merkmal kann die Form der Oberflächenkautschukbahn einfach und zuverlässig an die Oberflächen der die Kernkautschukbahn bildenden Abschnitte angepasst werden.
Die geformte Struktur und die Oberflächenkautschukbahn können derart in das Riemenformwerkzeug eingesetzt werden, dass die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte in die Presskautschukschichtformnuten eingepasst sind. Bei diesem Merkmal wird durch das vorab erfolgende Einpassen der die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte in die Presskautschukschichtformnuten ein Fließen in dem Kautschuk verringert, wodurch ein Keilrippenriemen mit einer stabilen Struktur herstellbar wird.
Die geformte Struktur kann an das Riemenformwerkzeug angepresst werden, indem eine innerhalb der geformten Struktur angeordnete Spreizhülse gespreizt wird, so dass die Spreizhülse die geformte Struktur von innen presst.
Zwischen der geformten Struktur und der Spreizhülse kann ein Zugelement vorgesehen sein, welches aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist, die zylindrisch ausgebildet ist und in der ein Zugstrang eingebettet ist, der ein spiralförmiges Muster mit Abständen in einer axialen Richtung des Zugelements bildet.
Das Zugelement kann vor dem Spreizen der Spreizhülse auf der Spreizhülse vorgesehen werden.
Zwischen dem Zugelement und der Spreizhülse ist vor dem Spreizen der Spreizhülse ein Spalt vorgesehen.
Die geformte Struktur und das Zugelement können vor dem Spreizen der Spreizhülse aneinander zur Anlage gebracht werden.
Zwischen der geformten Struktur und dem Zugelement kann vor dem Spreizen der Spreizhülse ein Spalt vorgesehen sein.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung eines kostengünstigen Keilrippenriemens ohne Verwendung teurer Kurzfasern, der nicht zu Geräuschentwicklung neigt und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist.
Figurenliste

[1] 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines nach Verfahren eins bis sieben gemäß einer Ausführungsform hergestellten Keilrippenriemens.
[2] 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kernkautschukbahn zur Verwendung in dem Herstellungsverfahren.
[3A] 3A zeigt eine Herstellungsweise einer Kernkautschukbahn in einem Komponentenherstellungsschritt des ersten Herstellungsverfahrens.
[3B] 3B zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie IIIB-IIIB in 3A.
[4A] 4A zeigt eine erste Darstellung eines Formgebungsschrittes des ersten Herstellungsverfahrens.
[4B] 4B zeigt eine zweite Darstellung des Formgebungsschrittes des ersten Herstellungsverfahrens.
[4C] 4C zeigt eine dritte Darstellung des Formgebungsschrittes des ersten Herstellungsverfahrens.
[4D] 4D zeigt eine vierte Darstellung des Formgebungsschrittes des ersten Herstellungsverfahrens.
[4E] 4E zeigt eine fünfte Darstellung des Formgebungsschrittes des ersten Herstellungsverfahrens.
[4F] 4F zeigt eine sechste Darstellung des Formgebungsschrittes des ersten Herstellungsverfahrens.
[5A] 5A zeigt eine Querschnittsansicht einer Vernetzungsvorrichtung.
[5B] 5B zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Abschnitts der Vernetzungsvorrichtung.
[6A] 6A zeigt eine erste Darstellung eines Vernetzungsschrittes des ersten Herstellungsverfahrens.
[6B] 6B zeigt eine zweite Darstellung des Vernetzungsschrittes des ersten Herstellungsverfahrens.
[7] 7 zeigt einen Formgebungsschritt nach einer Variante des ersten Herstellungsverfahrens.
[8] 8 zeigt einen Vernetzungsschritt nach einer Variante des ersten Herstellungsverfahrens.
[9] 9 zeigt einen Fertigstellungsschritt des ersten Herstellungsverfahrens.
[10] 10 zeigt einen Vernetzungsschritt eines zweiten Herstellungsverfahrens.
[11] 11 zeigt einen Formgebungsschritt eines dritten Herstellungsverfahrens.
[12A] 12A zeigt eine erste Darstellung eines Vernetzungsschrittes des dritten Herstellungsverfahrens.
[12B] 12B zeigt eine zweite Darstellung des Vernetzungsschrittes des dritten Herstellungsverfahrens.
[13] 13 zeigt einen Vernetzungsschritt eines vierten Herstellungsverfahrens.
[14A] 14A zeigt eine erste Darstellung einer Befestigungsweise einer Oberflächenkautschukbahn an einer Kernkautschukbahn in einem Komponentenherstellungsschritt eines fünften Herstellungsverfahrens.
[14B] 14B zeigt eine zweite Darstellung der Befestigungsweise der Oberflächenkautschukbahn an der Kernkautschukbahn in dem Komponentenherstellungsschritt des fünften Herstellungsverfahrens.
[14C] 14C zeigt eine dritte Darstellung der Befestigungsweise der Oberflächenkautschukbahn an der Kernkautschukbahn in dem Komponentenherstellungsschritt des fünften Herstellungsverfahrens.
[15A] 15A zeigt einen Formgebungsschritt eines sechsten Herstellungsverfahrens
[15B] 15B zeigt einen Formgebungsschritt einer Variante des sechsten Herstellungsverfahrens.
[16A] 16A zeigt eine erste Darstellung eines Vernetzungsschrittes des sechsten Herstellungsverfahrens.
[16B] 16B zeigt eine zweite Darstellung des Vernetzungsschrittes des sechsten Herstellungsverfahrens.
[17] 17 zeigt einen Vernetzungsschritt eines siebten Herstellungsverfahrens.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben.
1 zeigt einen nach Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform hergestellten Keilrippenriemen B. Der Keilrippenriemen B ist als Kraftübertragungselement für diverse Maschinen verwendbar. Der Keilrippenriemen B weist beispielsweise eine Länge von 700 mm bis 3000 mm, eine Breite von 10 mm bis 36 mm und eine Dicke von 4,0 mm bis 5,0 mm auf.
Der Keilrippenriemen B dieser Ausführungsform ist aus einem Riemenkörper 10 aus Kautschuk gebildet, der eine einen Innenumfangsabschnitt des Riemens B bildende Kernkautschukschicht 111 und eine einen Außenumfangsabschnitt des Riemens B bildende adhäsive Kautschukschicht 12 umfasst. Der Innen- und der Außenumfangsabschnitt liegen einander in der Dickenrichtung des Riemens B gegenüber. Die Kernkautschukschicht 111 weist eine mit einer Oberflächenkautschukschicht 112 bedeckte Oberfläche auf. Die Kernkautschukschicht 111 und die Oberflächenkautschukschicht 112 bilden eine Presskautschukschicht 11, die eine Vielzahl von Keilrippen 15 aufweist, die sich an der in der Dickenrichtung inneren Umfangsseite des Riemens in der Längsrichtung erstrecken und in der Riemenquerrichtung nebeneinander angeordnet sind. In einem in der Dickenrichtung mittleren Abschnitt der adhäsiven Kautschukschicht 12 ist ein Zugstrang 13 eingebettet. Der Zugstrang 13 bildet in der adhäsiven Kautschukschicht 12 ein spiralförmiges Muster mit Abständen in der Querrichtung. An der Außenumfangsseite der adhäsiven Kautschukschicht 12, d.h. der Rückseite des Riemens, ist ein Verstärkungsgewebe 14 befestigt. Es ist zu beachten, dass der Keilrippenriemen B anstelle des Verstärkungsgewebes 14 eine dehnbare Kautschukschicht umfassen kann. Somit kann der Riemenkörper aus Kautschuk die Presskautschukschicht, die adhäsive Kautschukschicht und die dehnbare Kautschukschicht umfassen.
Die Presskautschukschicht 11 weist die Vielzahl von Keilrippen 15 auf, die einen Riemenscheibenanlageabschnitt bilden und von der Außenumfangsseite des Riemens hervorstehen. Die Keilrippen 15 der Vielzahl von Keilrippen 15 weisen jeweils die Form eines Grats auf, der sich in der Riemenlängsrichtung erstreckt und einen annähernd umgekehrt dreieckigen Querschnitt aufweist. Die Keilrippen 15 sind in der Riemenquerrichtung parallel zueinander angeordnet. Die Keilrippen 15 weisen jeweils beispielsweise eine Höhe von 2,0 mm bis 3,0 mm und eine Breite von 1,0 mm bis 3,6 mm am Rippenbasisende auf. Die Anzahl der Rippen beträgt beispielsweise 3 bis 6 (3 Rippen in 1).
Die Oberflächenkautschukschicht 112 und die Kernkautschukschicht 111 sind aus unterschiedlichen vernetzten Kautschukzusammensetzungen gebildet, die jeweils durch Vernetzen einer durch Kneten einer Kautschukkomponente und diverser Mischungsbestandteile hergestellten nicht vernetzen Kautschukzusammensetzung mittels Erhitzen und Druckbeaufschlagung hergestellt sind.
Beispiele für die Kautschukkomponente umfassen Ethylen-α-Olefin-Elastomer (wie beispielsweise EPDM und EPR), Chloropren-Kautschuk (CR), chlorsulfonierten Polyethylen-Kautschuk (CSM) und hydrierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (H-NBR). Bevorzugt wird einer oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren dieser Stoffe als die Kautschukkomponente verwendet. Beispiele für die Mischungsbestandteile umfassen ein Verstärkungsmaterial (wie beispielsweise einen Ruß), einen Füllstoff, einen Weichmacher, ein Verarbeitungshilfsmittel, ein Vernetzungsmittel, ein Co-Vernetzungsmittel, einen Vulkanisationsbeschleuniger, ein Vulkanisationsbeschleunigungshilfsmittel und ein Antioxidationsmittel. Neben den vorstehend genannten Bestandteile umfassen Beispiele für die Mischungsbestandteile, die der die Oberflächenkautschukschicht 112 bildenden Kautschukzusammensetzung beigemischt sein können, Oberflächenstrukturmodifiziermittel wie zum Beispiel Kurzfasern, Fluorharzpulver, Polyethylenharzpulver, Hohlpartikel und ein Treibmittel.
Der Zugstrang 13 ist aus einem Zwirn aus Fasern, wie beispielsweise Polyester-fasern, Polyethylennaphthalat-Fasern, Aramid-Fasern und Vinylon-Fasern gebildet. Der Zugstrang 13 wurde einer haftvermittelnden Behandlung unterzogen, damit er an der adhäsiven Kautschukschicht 12 des Riemenkörpers 10 haften kann.
Das Verstärkungsgewebe 14 ist aus einem gewebten, gewirkten oder ungewebten Stoff hergestellt, der beispielsweise aus Nylon-Fasern, Polyester-Fasern, Aramid-Fasern oder Baumwolle gebildet ist. Das Verstärkungsgewebe 14 wurde einer haftvermittelnden Behandlung unterzogen, damit es an der adhäsiven Kautschukschicht 12 des Riemenkörpers haften kann.
(Erstes Herstellungsverfahren)
Mit Bezug auf 2 bis 9 wird ein erstes Herstellungsverfahren des Keilrippenriemens B gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.
Das erste Herstellungsverfahren umfasst einen Komponentenherstellungsschritt, einen Formgebungsschritt, einen Vernetzungsschritt und einen Endbearbeitungsschritt.
<Komponentenherstellungsschritt>
In dem Komponentenherstellungsschritt werden eine Oberflächenkautschukbahn 112', welche die Oberflächenkautschukschicht 112 bilden soll, eine Kernkautschukbahn 111', welche die Kernkautschukschicht 111 bilden soll, eine adhäsive Kautschukbahn 12', welche die adhäsive Kautschukschicht 12 bilden soll, ein Zugstrang 13' und ein Verstärkungsgewebe 14' hergestellt.
- Oberflächenkautschukbahn 112' -
Eine Kautschukkomponente und Mischungsbestandteile werden unter Verwendung einer Knetmaschine, wie beispielsweise eines Kneters oder eines Banbury-Mixers verknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zu erhalten. Die nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird durch Kalanderformen oder dergleichen zu einer Bahn, nämlich der Oberflächenkautschukbahn 112' geformt. Auf eine Oberfläche der Oberflächenkautschukbahn 112', welche die Oberfläche des Riemens bilden soll, können zuvor Pulver oder Kurzfasern aufgebracht worden sein.
- Kernkautschukbahn 111' -
Eine Kautschukkomponente und Mischungsbestandteile werden unter Verwendung einer Knetmaschine, wie beispielsweise eines Kneters oder eines Banbury-Mixers verknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zu erhalten. Die nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird durch Kalanderformen oder dergleichen zu einer dicken nicht vernetzten Kautschukbahn 111 geformt. Die Kernkautschukbahn 111' wird dann aus der nicht vernetzten Kautschukbahn 111" hergestellt.
Die Kernkautschukbahn 111' weist an einer Oberfläche eine Vielzahl von die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' auf, die jeweils aus einem sich linear erstreckenden Grat gebildet sind und sich parallel und benachbart zueinander erstrecken. Die Vielzahl von die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' weisen die gleiche Gestalt auf. Die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' weisen jeweils eine in Richtung ihres distalen Endes abnehmende Breite auf. Konkret ist jeder die Kernkautschukschicht bildende Abschnitt 111a' derart geformt, dass er einen gleichschenklig trapezförmigen Querschnitt aufweist.
Die Kernkautschukbahn 111' kann auf die folgende Weise hergestellt werden. Wie in 3A und 3B gezeigt, wird die nicht vernetzte Kautschukbahn 111" zwischen einer flachen Walze 22 und einer Kernkautschukformwalze 21 mit Trapeznuten 21a hindurchgeführt, wobei die Trapeznuten 21a eine Gestalt haben, die der Gestalt der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a` entspricht, und sich in der Umfangrichtung erstrecken und in der axialen Richtung der Kernkautschukformwalze 21 benachbart zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise werden die Trapeznuten 21a auf der Außenumfangsfläche der Kernkautschukformwalze 21 auf eine der Oberflächen der nicht vernetzten Kautschukbahn 111" gepresst, wodurch die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' ausgebildet werden. Die nicht vernetzte Kautschukbahn 111" kann zur Steigerung ihrer Plastizität erhitzt werden. Die Kernkautschukbahn 111' ist auch durch Pressformen oder Strangpressen herstellbar.
- Adhäsive Kautschukbahn 12' -
Eine Kautschukkomponente und Mischungsbestandteile werden unter Verwendung einer Knetmaschine, wie beispielsweise eines Kneters oder eines Banbury-Mixers, miteinander verknetet, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zu erhalten. Die nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird durch Kalanderformen oder dergleichen zu einer Bahn, nämlich der adhäsiven Kautschukbahn 12' geformt.
-Zugstrang 13' -
Ein Zwirn zum Ausbilden eines Zugstrangs 13' wird einer haftvermittelten Behandlung unterzogen, bei welcher der Zwirn in einer wässrigen RFL-Lösung getränkt und erhitzt wird, und/oder einer haftvermittelnden Behandlung unterzogen, bei welcher der Zwirn in einer Kautschuklösung getränkt und getrocknet wird. Der Zwirn kann vor diesen haftvermittelnden Behandlungen einer Grundbehandlung unterzogen werden, in welcher der Zwirn in einer Epoxidharzlösung oder einer Isocyanatharzlösung getränkt und erhitzt wird.
- Verstärkungsgewebe 14' -
Ein gewebter Stoff oder ein Stoff einer beliebigen anderen Art, der als Verstärkungsgewebe 14' dienen soll, wird einer Art oder zwei Arten oder mehreren Arten der folgenden Behandlungen unterzogen: einer haftvermittelnden Behandlung, bei welcher der Stoff in einer wässrigen RFL-Lösung getränkt und erhitzt wird; einer haftvermittelnden Behandlung, bei welcher der Stoff in einer Kautschuklösung getränkt und erhitzt wird; und einer haftvermittelnden Behandlung, bei welcher eine Kautschuklösung auf einer Oberfläche des Stoffes, die dem Riemenkörper 10 zugewandt sein wird, aufgebracht und getrocknet wird. Der Stoff kann vor diesen haftvermittelnden Behandlungen einer Grundbehandlung unterzogen werden, in welcher der Stoff in einer Epoxidharzlösung oder einer Isocyanatharzlösung getränkt und erhitzt wird. In dem Fall, dass eine dehnbare Kautschukschicht anstelle des Verstärkungsgewebes 14' vorgesehen ist, wird eine dehnbare Kautschukbahn, welche die dehnbare Kautschukschicht bilden soll, auf ähnliche Weise wie die adhäsive Kautschukbahn 12' hergestellt.
< Formgebungsschritt >
In dem Formgebungsschritt wird zunächst ein Formdorn 31 mit einer zylindrischen Gestalt derart drehbar auf einer Welle einer Formgebungsmaschine (nicht dargestellt) gelagert, dass sich die Achse des Formdorns 31 in horizontaler Richtung erstreckt. Wie in 4A gezeigt, wird das Verstärkungsgewebe 14' um den Formdorn 31 gewickelt und dann die adhäsive Kautschukbahn 12' um das Verstärkungsgewebe 14' gewickelt. Der Formdorn 31 ist derart gewählt, dass er der Länge des herzustellenden Keilrippenriemens B entspricht. In diesem Schritt wird die adhäsive Kautschukbahn 12' auf das Verstärkungsgewebe 14' gestapelt. Das Verstärkungsgewebe 14' und die adhäsive Kautschukbahn 12' werden jeweils mit Ultraschall, einer Schneideeinrichtung, einer Schere oder dergleichen geschnitten und ihre Enden überlappend aneinandergefügt. Ein eine vorbestimmte Länge aufweisendes Verstärkungsgewebe 14' kann unter Aneinanderfügung seiner beiden Enden zu einer zylindrischen Gestalt geformt werden, und dieses zylindrische Verstärkungsgewebe 14' kann über den Formdorn 31 gestülpt werden. Alternativ können ein Verstärkungsgewebe 14' und eine adhäsive Kautschukbahn 12' aufeinandergestapelt und zu einer Schichtstruktur zusammengeschlossen werden, woraufhin diese Schichtstruktur um den Formdorn 31 gewickelt werden kann. Alternativ kann die eine vorbestimmte Länge aufweisende Schichtstruktur unter Aneinanderfügung ihrer beiden Enden derart zu einer zylindrischen Gestalt geformt werden, dass die adhäsive Kautschukbahn 12' nach außen zeigt, und die resultierende zylindrische Struktur kann über den Formdorn 31 gestülpt werden. In dem Fall, dass eine dehnbare Kautschukschicht vorgesehen ist, wird anstelle des Verstärkungsgewebes 14' die dehnbare Kautschukbahn verwendet und der Formgebungsschritt auf ähnliche Weise ausgeführt.
Anschließend wird, wie in 4B gezeigt, der Zugstrang 13' spiralförmig um die adhäsive Kautschukbahn 12' gewickelt. Über den gewickelten Zugstrang 13' wird dann eine weitere adhäsive Kautschukbahn 12' gewickelt. Nun ist eine Schicht des Zugstrangs 13' auf die adhäsive Kautschukbahn 12' geschichtet und die weitere adhäsive Kautschukbahn 12' auf die Schicht des Zugstrangs 13' geschichtet. Die adhäsive Kautschukbahn 12' wird mit Ultraschall, einer Schneideeinrichtung, einer Schere oder dergleichen geschnitten und ihre Enden werden überlappend aneinandergefügt.
Als nächstes wird, wie in 4C gezeigt, der gesamte Umfang der adhäsiven Kautschukbahn 12' mit einer Walze 32 gepresst. Hierbei fließt der Kautschuk und tritt zwischen Windungen des Zugstrangs 13' ein, wobei der Zugstrang 13' derart zwischen dem Paar von adhäsiven Kautschukbahnen 12' eingebettet wird, dass er in seiner Position fixiert ist. Infolgedessen sind all diese Komponenten zu einem zylindrischen Zugelement 38 zusammengeschlossen. Dieser Vorgang kann gleichzeitig zu dem Wickeln der adhäsiven Kautschukbahn 12' um die Schicht des Zugstrangs 13' erfolgen.
Wie in 4D gezeigt, wird die Kernkautschukbahn 111' als nächstes derart um die adhäsive Kautschukbahn 12' des Zugelements 38 gewickelt, dass die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a` nach außen zeigen und sich in der Umfangsrichtung erstrecken. Hierbei wird eine erste kammförmige Führung 33 mit einer Gestalt, die den die Kernkautschukbahn bildenden Abschnitten 111a' der Kernkautschukbahn 111' entspricht, derart außerhalb des Formdorns 31 angeordnet, dass sich die Führung 33 in der axialen Richtung erstreckt und Kammzähne 33a der Führung 33 zu dem Formdorn 31 weisen. Jeder der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' der Kernkautschukbahn 111' wird zwischen einem zugeordneten Paar der Kammzähne 33a hindurchgeführt und die Kernkautschukbahn 111' wird um die adhäsive Kautschukbahn 12' gewickelt und auf diese geschichtet, wobei die die Kernkautschukbahn bildenden Abschnitte 111a` sich präzise in der Umfangsrichtung erstrecken. Die Kernkautschukbahn 111' wird mit Ultraschall, einer Schneideeinrichtung, Scheren oder dergleichen geschnitten und ihre Enden auf Stoß aneinandergefügt. Zur Steigerung der Fügefestigkeit wird die Stoßfügung vorzugsweise hergestellt, indem Flächen der Kernkautschukbahn 111', die bezogen auf die Dickenrichtung der Kernkautschukbahn 111' angeschrägt sind, aneinandergelegt werden. Eine Kernkautschukbahn 111' mit einer vorbestimmten Länge kann zu einer zylindrischen Gestalt geformt werden, indem ihre beiden Enden derart aneinandergefügt werden, dass die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' nach außen zeigen, und diese zylindrische Kernkautschukbahn 111' kann über die adhäsive Kautschukbahn 12' gestülpt werden. Die zylindrische Kernkautschukbahn 111' stellt eine geformte Struktur 36 dar, die eine zylindrische Gestalt aufweist, aus der unvernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist und an ihrer Außenumfangsfläche die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' aufweist. Die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' sind aus der Vielzahl von Graten gebildet, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken und einander in der axialen Richtung benachbart angeordnet sind.
Wie 4E zeigt, wird dann die Oberflächenkautschukbahn 112' um die Kernkautschukbahn 111' gewickelt. Bei diesem Vorgang wird anstelle der ersten Führung 33 eine zweite kammförmige Führung 34, die eine Gestalt aufweist, welche einen der Dicke der Oberflächenkautschukschicht 112 entsprechenden Spalt zwischen sich und der Kernkautschukbahn 111' freilässt, so angeordnet, dass sich die zweite Führung 34 in der axialen Richtung erstreckt und Kammzähne 34a der zweiten Führung 34 zu dem Formdorn 31 weisen. Somit wird die Kernkautschukbahn 112' in den Spalt zwischen der Kernkautschukbahn 111' und der zweiten Führung 34 gezwungen und wickelt sich um und bedeckt die Oberfläche der Kernkautschukbahn 111', um so auf die Kernkautschukbahn 111' gestapelt zu sein.
Durch derartiges Bedecken der Oberfläche der Kernkautschukbahn 11 1' mit der Oberflächenkautschukbahn 112' im Voraus ist eine Dehnung der Oberflächenkautschukbahn 112' auf ein geringes Maß verringert, wodurch die Herstellung eines Keilrippenriemens B möglich wird, der eine Kernkautschukschicht 112 mit im Wesentlichen gleichmäßiger Dicke aufweist. Um eine Dehnung der Oberflächenkautschukbahn 112' auf ein geringes Maß zu verringern und eine gleichmäßige Dicke der Oberflächenkautschukschicht 112 zu erzielen, ist es außerdem zu bevorzugen, dass: die Oberflächenkautschukbahn 112' einem Faltprozess unterzogen wird, so dass der Querschnitt in der Querrichtung gewellt ist und, wie in 4F gezeigt, die gleichen Abstände wie die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' aufweist, bevor die Oberfläche der Kernkautschukbahn 111' unter Verwendung der zweiten Führung 34 mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckt wird; die gewellte Oberflächenkautschukbahn 112' dann so angeordnet wird, dass seine in Richtung der Kernkautschukbahn 111' (der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a') hervorstehenden Abschnitte an Nuten zwischen den die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' der Kernkautschukbahn 111' liegen; und die vorstehenden Abschnitte halb in die Nuten eingesetzt sind, so dass sich die Oberflächenkautschukbahn 112' lose an die Kernkautschukbahn 111' anschmiegt. In einem solchen Faltprozess kann die Oberflächenkautschukbahn 112' zwischen einem Paar aus plattenförmigen oder gewalzten Elementen hindurchgeführt werden, die dazu ausgebildet sind, die Oberflächenkautschukbahn 112', die ursprünglich eine flache Form aufweist, zu falten. Bei diesem Prozess wird die Oberflächenkautschukbahn 112' vorzugsweise so gefaltet, dass die Abstände zwischen den Falten in der Längsrichtung allmählich abnehmen.
Die Oberflächenkautschukbahn 112' kann sich eng an die Kernkautschukbahn 111' anschmiegen oder lediglich auf der Oberfläche der Kernkautschukbahn 111' liegen, anstatt eng angeschmiegt zu sein. Enden der Oberflächenkautschukbahn 112' werden auf Stoß oder überlappend zusammengefügt oder mit einem Abstand zwischen den Enden an eine darunterliegende Schicht angefügt. Alternativ kann die Oberflächenkautschukbahn 112' auf folgende Weise auf die Kernkautschukbahn 111' geschichtet werden: die Enden einer eine vorbestimmte Länge aufweisenden Oberflächenkautschukbahn 112' werden aneinandergefügt, um eine zylindrischen Gestalt zu bilden; die so erhaltene zylindrische Oberflächenkautschukbahn 112' wird über die Kernkautschukbahn 111' gestülpt und die gesamte Umfangsfläche der Kernkautschukbahn 111' mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckt.
Auf die vorstehend beschriebene Weise wird auf dem Formdorn 31 ein nicht vernetzter Rohling S' mit einer zylindrischen Gestalt ausgebildet. Somit umfasst der nicht vernetzte Rohling S' das Verstärkungsgewebe 14', die adhäsive Kautschukbahn 12', den Zugstrang 13', die weitere adhäsive Kautschukbahn 12', die Kernkautschukbahn 111' und die Oberflächenkautschukbahn 112', welche in der äußeren Richtung aufeinanderfolgend gestapelt sind. Der nicht vernetzte Rohling S' umfasst die Kernkautschukbahn 111`, die zu einer zylindrischen Gestalt geformt ist, das heißt die geformte Struktur 36 mit einer zylindrischen Gestalt. Die geformte Struktur 36 ist aus der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung hergestellt und umfasst auf ihrer äußeren Umfangsfläche die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a', die aus einer Vielzahl von Graten gebildet sind, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken und in der axialen Richtung benachbart zueinander angeordnet sind. In dem nicht vernetzten Rohling S' bilden die Kernkautschukbahn 111' und die die Kernkautschukbahn 111' bedeckende Oberflächenkautschukbahn 112' gemeinsam die Presskautschukbahn 11a'. Des Weiteren bilden die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' und die Oberflächenkautschukbahn 112', die aus der unvernetzten Kautschukkomponente gebildet ist und die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a` bedeckt, gemeinsam die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte 11'. Die Anzahl der in dem nicht vernetzen Rohling S' enthaltenen die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte 11' beträgt beispielsweise 20 bis 100.
< Vernetzungsschritt >
5A und 5B zeigen eine Vernetzungsvorrichtung 40 zur Verwendung in einem Vernetzungsschritt.
Die Vernetzungsvorrichtung 40 umfasst eine Basis 41, eine säulenförmige Spreiztrommel 42, die auf der Basis 41 steht, eine zylindrische Form 43 (Riemenformwerkzeug), das außerhalb der Spreiztrommel 42 vorgesehen ist.
Die Spreiztrommel 42 umfasst einen als hohle Säule ausgebildeten Trommelkörper 42a und eine zylindrische Spreizhülse 42b aus Kautschuk, die von außen auf den Außenumfang des Trommelkörpers 42a aufgesetzt ist. Der Trommelkörper 42a weist in seiner Umfangswand eine große Anzahl von Lufteinlassöffnungen 42c auf, die mit dem Inneren in Verbindung stehen. Ein Zwischenraum zwischen der Spreizhülse 42b und dem Trommelkörper 42a ist durch die Befestigungsringe 44 und 45 an beiden Enden der Spreizhülse 42b abgedichtet. Die Vernetzungsvorrichtung 40 umfasst eine Druckbeaufschlagungseinrichtung (nicht dargestellt) zur Druckbeaufschlagung durch Einleiten von Hochdruckluft in den Trommelkörper 42a. Die durch die Druckbeaufschlagungseinrichtung in den Trommelkörper 42a eingeleitete Hochdruckluft tritt durch die Lufteinlassöffnungen 42d in den Zwischenraum zwischen dem Trommelkörper 42a und der Spreizhülse 42b ein und bläst die Spreizhülse 42b radial nach außen auf.
Die zylindrische Form 43 ist an der Basis 41 befestigbar und von dieser lösbar. Die zylindrische Form 43 ist derart an der Basis 41 befestigt, dass die zylindrische Form 43 und die Spreiztrommel 42 mit einem zwischen ihnen liegenden Zwischenraum konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die zylindrische Form 43 weist an ihrer Innenumfangsfläche eine Vielzahl von Presskautschukschichtformnuten 43a auf, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken und einander in der axialen Richtung (der Nutquerrichtung) benachbart angeordnet sind. Die Presskautschukschichtformnuten 43a verjüngen sich zu ihrem Nutgrund hin. Konkret weisen die Presskautschukschichtformnuten 43a jeweils den gleichen gleichschenklig trapezförmigen Querschnitt wie die Kernkautschukschicht 111 des herzustellenden Keilrippenriemens B auf. Die Vemetzungsvorrichtung 40 umfasst eine Heizeinrichtung und eine Kühleinrichtung (beide nicht dargestellt) für die zylindrische Form 43, so dass die Temperatur der zylindrischen Form 43 mittels dieser Heiz- und Kühleinrichtungen steuerbar ist.
Zunächst wird der nicht vernetzte Rohling S' von dem Formdorn 31 abgenommen und dann in die zylindrische Form 43 der Vernetzungsvorrichtung 40 eingelegt, die zuvor von der Basis 41 gelöst wurde. Konkret wird der nicht vernetzte Rohling S' derart in die zylindrische Form 43 eingesetzt, dass die Vielzahl von die Presskautschukschicht bildenden Abschnitten 11' des nicht vernetzten Rohlings S' (mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckten die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a') jeweils in eine zugeordnete Presskautschukschichtformnut 43a der zylindrischen Form 43 eingepasst sind. Durch das Einpassen der die Presskautschukschicht bildenden Abschnitten 11' in die Presskautschukschichtformnuten 43a im Voraus wird eine Dehnung des Kautschuks verringert, wodurch die Herstellung eines Keilrippenriemens B mit einer stabilen Struktur möglich wird. Hierbei werden die geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112' so in die zylindrische Form 43 eingesetzt, dass die geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112' bezogen aufeinander innen bzw. außen angeordnet sind. Die zylindrische Form 43 wird so gewählt, dass sie der Länge des herzustellenden Keilrippenriemens B entspricht. Es ist zu beachten, dass im Voraus Kurzfasern, Harzpulver oder dergleichen auf die Innenumfangsfläche der zylindrischen Form 43 und/oder die Außenumfangsfläche des nicht vernetzten Rohlings S' aufgebracht werden können.
Wie 6A zeigt, wird die zylindrische Form 43, in welche der nicht vernetzte Rohling S' eingesetzt ist, anschließend derart an der Basis 41 befestigt, dass die zylindrische Form 43 die Spreiztrommel 42 bedeckt. Das heißt, dass das Zugelement 38, welches aus der zu einer zylindrischen Gestalt geformten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist, in welcher der Zugstrang 13' so eingebettet ist, dass er ein spiralförmiges Muster mit Abständen in der axialen Richtung bildet, zwischen der geformten Struktur 36 und der Spreizhülse 42b der Spreiztrommel 42 liegt. Vor dem Spreizen der Spreizhülse 42b ist zwischen dem Zugelement 38 und der Spreizhülse 42b ein Spalt angeordnet, und die geformte Struktur 36 und das Zugelement 38 liegen aneinander an.
Wie 6B zeigt, leitet die Druckbeaufschlagungseinrichtung Hochdruckluft in den Trommelkörper 42a der Spreiztrommel 42 ein, um die Spreizhülse 42b radial nach außen zu spreizen. Nachdem ein vorbestimmter Druck erreicht ist, beginnt die Erhitzung. Dieser Zustand wird dann für eine vorbestimmte Zeitspanne aufrechterhalten. Infolgedessen wird die gesamte Oberflächenkautschukbahn 112' gleichmäßig erhitzt. Während die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte 11' in die jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut 43a der zylindrischen Form 43 eingepasst sind, wird der nicht vernetzte Rohling S' hierbei durch die zylindrische Form 43 erhitzt und durch die an dem Rohling S' zur Anlage kommende Spreizhülse 42b an die zylindrische Form 43 angepresst. Das Anpressen der geformten Struktur 36 an die zylindrische Form 43 erfolgt also durch das Spreizen der Spreizhülse 42b, die radial innerhalb der geformten Struktur 36 angeordnet ist und die geformten Struktur 36 radial von innen presst. Die Kautschukkomponenten, die in der Oberflächenkautschukbahn 112', der Kernkautschukbahn 111' und den adhäsiven Kautschukbahnen 12', die in dem nicht vernetzten Rohling S' umfasst sind, enthalten sind, werden vernetzt, um miteinander zusammengeschlossen zu werden. Infolgedessen wird ein zusammenhängendes Element aus Riemenkörpern 10 für eine Vielzahl von Keilrippenriemen B hergestellt, wobei die Riemenkörper 10 jeweils die aus der Oberflächenkautschukschicht 112 und der Kernkautschukschicht 111 gebildete Presskautschukschicht 11 und die adhäsive Kautschukschicht 12 umfassen. Dabei haften die Kautschukkomponenten an dem Zugstrang 13' und dem Verstärkungsgewebe 14' an und werden mit diesen zusammengeschlossen. Somit wird schließlich ein zylindrischer Riemenrohling S geformt. Die Erhitzung erfolgt beispielsweise bei einer Temperatur von 100 °C bis 180 °C, die Druckbeaufschlagung erfolgt beispielsweise bei einem Druck von 0,5 MPa bis 2,0 MPa, und der Prozess dauert beispielsweise 10 Minuten bis 60 Minuten an.
Der Formgebungsschritt kann derart durchgeführt werden, dass eine Formgebungshülse 37 aus Kautschuk wie in 7 gezeigt über den Formdorn 31 gestülpt wird, um an der Formgebungshülse 37 einen nicht vernetzten Rohling S' auszubilden. In dem Vernetzungsschritt werden der nicht vernetzte Rohling S' und die Formgebungshülse 37 gemeinsam von dem Formdorn 31 abgenommen. Der abgenommene Rohling S' und die Hülse 37 werden dann wie in 8 gezeigt in die zylindrische Form 43 eingesetzt. Mit anderen Worten kann die Formgebungshülse 37 zwischen der Spreiztrommel 42 und dem nicht vernetzten Rohling S' angeordnet sein.
<Endbearbeitungsschritt>
In dem Endbearbeitungsschritt wird der von der Druckbeaufschlagungseinrichtung erzeugte Druck in dem Trommelkörper 42a entspannt. Nach der Kühlung der zylindrischen Form 43 durch die Kühleinrichtungen wird die zylindrische Form 43 von der Basis 41 gelöst und der Riemenrohling S, der in der zylindrischen Form 43 geformt wurde, aus der zylindrischen Form 43 entnommen.
Wie 9 zeigt, wird der aus der zylindrischen Form 43 entnommene Riemenrohling S in ringförmige Stücke geschnitten, die jeweils zwei oder mehr die Presskautschukschicht bildende Abschnitte 11' umfassen (in dieser Ausführungsform drei die Presskautschukschicht bildende Abschnitte 11'). Jedes Teil wird von innen nach außen gedreht, wodurch der Keilrippenriemen B nach dieser Ausführungsform entsteht. Bei Bedarf kann die Außenumfangsfläche des Riemenrohlings S vor dem Schneiden in die ringförmigen Stücke oder die der Presskautschukschicht 11 benachbarte Oberfläche des Keilrippenriemens B nach dem Schneiden in die ringförmigen Stücke einer Oberflächenbehandlung, wie z. B. Abschleifen, unterzogen werden.
Gemäß diesem Verfahren wird eine der Leistung des Riemens abträgliche Situation, nämlich die Situation, dass an unteren Abschnitten von Rippen fast keine Oberflächenkautschukschicht 112 ausgebildet wird, im Wesentlichen verhindert. Daher ist eine Situation, in der selbst ein geringes Maß an Abrieb dazu führt, dass der innere Kautschuk freigelegt, und den Reibungskoeffizienten erhöht und der Riemen Geräusche verursacht, im Wesentlichen verhindert und die Haltbarkeit der Oberflächenkautschukschicht 112 sichergestellt. Somit ermöglicht dieses Verfahren die Herstellung eines kostengünstigen Keilrippenriemens ohne Verwendung teurer Kurzfasern, der nicht zu Geräuschentwicklung neigt und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist.
(Zweites Herstellungsverfahren)
Im Folgenden wird ein zweites Herstellungsverfahren mit Bezug auf 10 beschrieben.
Das zweite Herstellungsverfahren umfasst einen Formgebungsschritt, in dem eine Kernkautschukbahn 111' auf eine einem herzustellenden Keilrippenriemen B entsprechende Länge geschnitten wird und beide Enden der Kernkautschukbahn 111' mit Ultraschall, einer Schneideeinrichtung, Scheren oder dergleichen geschnitten und dann derart auf Stoß aneinandergefügt werden, dass die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' nach außen weisen und sich in der Umfangsrichtung erstrecken. Zur Steigerung der Fügefestigkeit wird die Stoßfügung vorzugsweise hergestellt, indem Flächen der Kernkautschukbahn 111', die bezogen auf die Dickenrichtung der Kernkautschukbahn 111' angeschrägt sind, aneinandergelegt werden. Auf diese Weise wird eine geformte Struktur 36 mit einer zylindrischen Gestalt gebildet. Die geformte Struktur 36 kann aus der unvernetzten Kautschukzusammensetzung bestehen und weist an ihrer Außenumfangsfläche die Vielzahl von die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' auf, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken und einander in der axialen Richtung benachbart angeordnet sind.
Als nächstes wird eine Oberflächenkautschukbahn 112' derart um die geformte Struktur 36 gewickelt, dass die Oberflächenkautschukbahn 112' die Oberfläche der geformten Struktur 36 bedeckt und auf diese gestapelt ist. Hierbei werden die Vielzahl von die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckt. Die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckten die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' stellen die die Presskautschukschicht bildender Abschnitt 11' dar. Durch das Bedecken der Oberfläche der Kernkautschukbahn 111' mit der Oberflächenkautschukbahn 112' im Voraus wird die Dehnung der Oberflächenkautschukbahn 112' verringert, wodurch ein Keilrippenriemen B herstellbar wird, der eine Oberflächenkautschukschicht 112 mit einer einheitlichen Dicke aufweist. Die Oberflächenkautschukbahn 112' kann sich in der Art einer einzelnen Schicht eng an die Kernkautschukbahn 111' (die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a') anschmiegen oder lediglich auf der Oberfläche der Kernkautschukbahn 111' aufliegen, anstatt sich eng anzuschmiegen. Enden der Oberflächenkautschukbahn 112' werden auf Stoß oder überlappend aneinandergefügt oder mit einem Zwischenraum zwischen den Enden an eine darunterliegende Schicht angefügt. Eine Oberflächenkautschukbahn 112', die eine vorbestimmte Länge aufweist, kann durch Zusammenfügen ihrer beiden Enden zu einer zylindrischen Gestalt geformt werden, und diese zylindrische Oberflächenkautschukbahn 112' kann über die geformte Struktur 36 gestülpt werden, so dass sie die gesamte Umfangsfläche der geformten Struktur 36 bedeckt.
Des Weiteren werden auf eine Weise wie in 4A bis 4C, welche das erste Herstellungsverfahren darstellen, ein Verstärkungsgewebe 14', eine adhäsive Kautschukbahn 12', ein Zugstrang 13' und eine weitere adhäsive Kautschukbahn 12' in der angegebenen Reihenfolge auf einen Formdorn 31 gestapelt. Anschließend wird die gesamte Umfangsfläche der gestapelten Struktur mit einer Walze 32 auf die adhäsive Kautschukbahn 12' gepresst, um die gestapelte Struktur zusammenzuschließen und ein zylindrisches Zugelement 38 herzustellen.
Wie 10 zeigt, wird die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 in dem Vernetzungsschritt in eine zylindrische Form 43 eingelegt. Konkret wird die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 derart in die zylindrische Form 43 eingesetzt, dass die Vielzahl von die Presskautschukschicht bildenden Abschnitten 11', die aus den mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckten die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' gebildet ist, in eine jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut 43a der zylindrischen Form 43 eingepasst ist. Das Einpassen der die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte 11' in die Presskautschukschichtformnuten 43a im Voraus verringert eine Dehnung des Kautschuks, wodurch die Herstellung des Keilrippenriemens B mit einer stabilen Struktur möglich wird. Die geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112' sind hierbei derart in die zylindrische Form 43 eingesetzt, dass die geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112' bezogen aufeinander innen bzw. außen angeordnet sind. Die zylindrische Form 43 wird der Länge des herzustellenden Keilrippenriemens B entsprechend gewählt. Es ist zu beachten, dass im Voraus Kurzfasern, Harzpulver oder dergleichen auf die Innenumfangsfläche der zylindrischen Form 43 und/oder die Außenumfangsfläche der die geformte Struktur 36 bedeckenden Oberflächenkautschukbahn 112' aufgebracht werden können.
Das Zugelement 38 wird von dem Formdorn 31 abgenommen und anschließend derart in die in der zylindrischen Form 43 angeordnete geformte Struktur 36 eingesetzt, dass die Außenumfangsfläche des Zugelements 38 an der Innenumfangsfläche der geformten Struktur 36 anliegt, sich also in einem Positionsverhältnis gemäß 6A befindet, welche das erste Herstellungsverfahren zeigt.
Dann wird die zylindrische Form 43, in welche die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 und das Zugelement 38 eingesetzt sind, derart an der Basis 41 befestigt, dass die zylindrische Form 43 die Spreiztrommel 42 bedeckt. Das heißt, dass das Zugelement 38, welches aus der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist, die zu einer zylindrischen Gestalt geformt ist und in welcher der Zugstrang 13' ein spiralförmiges Muster mit Abständen in der axialen Richtung bildend eingebettet ist, zwischen der geformten Struktur 36 und der Spreizhülse 42b der Spreiztrommel 42 platziert wird. Vor dem Spreizen der Spreizhülse 42b ist zwischen dem Zugelement 38 und der Spreizhülse 42b ein Spalt angeordnet, und die geformte Struktur 36 und das Zugelement 38 liegen aneinander an.
Es ist zu beachten, dass die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 über das Zugelement 38 gestülpt werden kann, um den nicht vernetzten Rohling S' herzustellen. Der nicht vernetzte Rohling S' kann in der zylindrischen Form 43 platziert werden.
Alternativ kann die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 in der zylindrischen Form 43 angeordnet und das Zugelement 38 außerhalb der Spreiztrommel 42 angeordnet werden. In diesem Fall ist zwischen der mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckten und in die zylindrische Form 43 eingesetzten geformten Struktur 36 und dem auf die Spreiztrommel 42 aufgesetzten Zugelement 38 ein Spalt angeordnet. Wenn die Spreizhülse 42b der Spreiztrommel 42 radial nach außen gespreizt wird, spreizt sich das Zugelement 38 radial nach außen und kommt an der mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckten geformten Struktur 36 zur Anlage. In diesem Zustand werden das Zugelement 38 und die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 durch die zylindrische Form 43 erhitzt und durch die Spreizhülse 42b an die zylindrische Form 43 angepresst. Infolgedessen wird ein Riemenrohling S geformt. Das Anpressen der geformten Struktur 36 an die zylindrische Form 43 erfolgt also durch das Spreizen der Spreizhülse 42b, die radial innerhalb der geformten Struktur 36 angeordnet, und das Pressen der geformten Struktur 36 von radial innen heraus.
Die weiteren Merkmale und Vorteile sind die gleichen wie bei dem ersten Herstellungsverfahren.
(Drittes Herstellungsverfahren)
Mit Bezug auf 11, 12A und 12B wird ein drittes Herstellungsverfahren beschrieben.
Gemäß dem dritten Herstellungsverfahren wird eine Vernetzungsvorrichtung 40 mit einer Spreiztrommel 42 verwendet, die an einer Basis 41 befestigbar und von dieser lösbar ist. Die Spreiztrommel 42 dient auch als Formdorn. Die Spreiztrommel 42 umfasst einen als hohle Säule ausgebildeten Trommelkörper 42a und eine Spreizhülse 42b aus Kautschuk, die von außen über den Außenumfang des Trommelkörpers 42a gestülpt ist. Die Spreiztrommel 42 weist im Wesentlichen die gleiche Struktur wie jene zur Verwendung in dem ersten Herstellungsverfahren auf. Befestigungsringe 42d befestigen beide Enden der Spreizhülse 42b an dem Trommelkörper 42a und dichten einen Zwischenraum zwischen der Spreizhülse 42b und dem Trommelkörper 42a ab.
In einem Formgebungsschritt ist die Spreiztrommel 42 drehbar an einer Welle einer (nicht dargestellten) Formgebungsmaschine gelagert, so dass die Achse der Spreiztrommel 42 horizontal verläuft. Wie 11 zeigt, werden ähnlich wie bei dem ersten Herstellungsverfahren ein Verstärkungsgewebe 14', eine adhäsive Kautschukbahn 12', ein Zugstrang 13', eine weitere adhäsive Kautschukbahn 12', eine Kernkautschukbahn 111' und eine Oberflächenkautschukbahn 112' auf die Spreiztrommel 42 gestapelt, wodurch ein nicht vernetzter Rohling S' ausgebildet wird.
In einem Vernetzungsschritt gemäß 12A wird die Spreizhülse 42b, auf welcher der nicht vernetzte Rohling S' ausgebildet wurde, von der Formgebungsmaschine gelöst und die Spreizhülse 42b auf der Basis 41 der Vernetzungsvorrichtung 40 stehend an der Vernetzungsvorrichtung 40 befestigt.
Als nächstes wird die zylindrische Form 43 derart an der Basis 41 befestigt, dass die zylindrische Form 43 die Spreiztrommel 42 bedeckt. Zu diesem Zeitpunkt werden die von der zylinderförmigen Kernkautschukbahn 111' gebildete geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112', die in dem nicht vernetzten Rohling S' umfasst sind, derart in die zylindrische Form 43 eingesetzt, dass die geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112' bezogen aufeinander innen bzw. außen angeordnet sind. Die zylindrische Form 43 ist so gewählt, dass sie einer Länge des herzustellenden Keilrippenriemens B entspricht und einen Innendurchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser des auf der Spreiztrommel 42 ausgebildeten nicht vernetzten Rohlings S' ist. Der nicht vernetzte Rohling S' wird so angeordnet, dass das jeweilige distale Ende der die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte 11' an einer Öffnung einer jeweils zugeordneten Presskautschukschichtformnut 43a der zylindrischen Form 43 angeordnet ist. Das heißt, dass das Zugelement 38, welches aus der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist, die zu einer zylindrischen Gestalt geformt ist und in welcher der Zugstrang 13' ein spiralförmiges Muster mit Abständen in der axialen Richtung bildend eingebettet ist, zwischen der geformten Struktur 36 und der Spreizhülse 42b der Spreiztrommel 42 angeordnet ist. Vor dem Spreizen der Spreizhülse 42b wird das Zugelement 38 auf der Spreizhülse 42b ausgebildet, und die geformte Struktur 36 und das Zugelement 38 liegen aneinander an. Es ist zu beachten, dass im Voraus Kurzfasern, Harzpulver oder dergleichen an der Innenumfangsfläche der zylindrischen Form 43 und/oder der Außenumfangsfläche des nicht vernetzten Rohlings S' anbringbar sind.
Wie 12B zeigt, leitet eine Druckbeaufschlagungseinrichtung Hochdruckluft in den Trommelkörper 42a der Spreiztrommel 42 ein, um die Spreizhülse 42b radial nach außen zu spreizen. Nachdem ein vorbestimmter Druck erreicht wurde, beginnt die Erhitzung. Dieser Zustand wird dann für einen vorbestimmten Zeitraum aufrechterhalten. Infolgedessen wird die gesamte Oberflächenkautschukbahn 112' gleichmäßig erhitzt. Hierbei wird der nicht vernetzte Rohling S' durch die Spreizhülse 42b gepresst und spreizt sich nach außen, so dass die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte 11' in eine jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut 43a der zylindrischen Form 43 eintreten, um in diese eingepasst zu werden. In diesem Zustand wird der nicht vernetzte Rohling S' durch die zylindrische Form 43 erhitzt und durch die Spreizhülse 42b an die zylindrische Form 43 angepresst, wodurch ein Riemenrohling S geformt wird. Das heißt, dass das Anpressen der geformten Struktur 36 an die zylindrische Form 43 durch Spreizen der radial innerhalb der geformten Struktur 36 angeordneten Spreizhülse 42b und Pressen der geformten Struktur 36 von radial innen heraus erfolgt.
Die weiteren Merkmale und Vorteile sind die gleichen wie bei dem ersten Herstellungsverfahren.
(Viertes Herstellungsverfahren)
Im Folgenden wird mit Bezug auf 13 ein viertes Herstellungsverfahren beschrieben.
Das vierte Herstellungsverfahren umfasst einen Formgebungsschritt, bei dem ähnlich wie in dem zweiten Herstellungsverfahren eine geformten Struktur 36 ausgebildet wird, die eine zylindrische Gestalt aufweist und mit einer Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckt ist. Ähnlich wie bei dem dritten Herstellungsverfahren wird des Weiteren eine Vernetzungsvorrichtung 40 mit einer Spreiztrommel 42 verwendet, die an einer Basis 41 befestigbar und von dieser lösbar ist. Die Spreiztrommel 42 ist drehbar auf einer Welle einer (nicht dargestellten) Formgebungsmaschine gelagert, so dass die Achse der Spreiztrommel 42 horizontal verläuft. Ähnlich wie bei dem zweiten Herstellungsverfahren (siehe 4A bis 4C, die das erste Herstellungsverfahren darstellen), wird auf der Spreiztrommel 42 ein zylindrisches Zugelement 38 ausgebildet.
Ähnlich wie bei dem zweiten Herstellungsverfahren wird die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 in einem Vernetzungsschritt in der zylindrischen Form 43 platziert, wie 13 zeigt. Konkret wird die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 derart in die zylindrische Form 43 eingesetzt, dass die Vielzahl von die Presskautschukschicht bildenden Abschnitten 11', die aus den mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckten die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' gebildet sind, in eine jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut 43a der zylindrischen Form 43 eingepasst sind. Das Einpassen der die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte 11' in die Presskautschukschichtformnuten 43a im Voraus verringert ein Fließen in dem Kautschuk, wodurch die Herstellung eines Keilrippenriemens B mit einer stabilen Struktur möglich wird. Die geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112' sind hierbei derart in die zylindrische Form 43 eingesetzt, dass die geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112' bezogen aufeinander innen bzw. außen angeordnet sind. Die zylindrische Form 43 wird der Länge des herzustellenden Keilrippenriemens B entsprechend gewählt. Es ist zu beachten, dass im Voraus Kurzfasern, Harzpulver oder dergleichen auf die Innenumfangsfläche der zylindrischen Form 43 und/oder die Außenumfangsfläche der Oberflächenkautschukbahn 112' aufgebracht werden können.
Die Spreiztrommel 42, auf der das Zugelement 38 ausgebildet wurde, wird von der Formgebungsmaschine gelöst und die Spreiztrommel 42 auf der Basis 41 der Vernetzungsvorrichtung 40 stehend an der Vernetzungsvorrichtung 40 befestigt. Dann wird die zylindrische Form 43, in welche die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 eingesetzt ist, derart an der Basis 41 befestigt, dass die zylindrische Form 43 die Spreiztrommel 42 bedeckt. Dies bedeutet, dass das Zugelement 38, welches aus der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist, die zu einer zylindrischen Gestalt geformt ist und in welcher der Zugstrang 13' ein spiralförmiges Muster mit Abständen in der axialen Richtung bildend eingebettet ist, zwischen der geformten Struktur 36 und der Spreizhülse 42b der Spreiztrommel 42 angeordnet ist. Vor dem Spreizen der Spreizhülse 42b ist ein Spalt zwischen der geformten Struktur 36 und dem Zugelement 38 angeordnet und das Zugelement 38 auf der Spreizhülse 42b ausgebildet.
Dann leitet eine Druckbeaufschlagungseinrichtung Hochdruckluft in den Trommelkörper 42a der Spreiztrommel 42 ein, um die Spreizhülse 42b radial nach außen zu spreizen. Nachdem ein vorbestimmter Druck erreicht wurde, beginnt die Erhitzung. Dieser Zustand wird dann für einen vorbestimmten Zeitraum aufrechterhalten. Infolgedessen wird die gesamte Oberflächenkautschukbahn 112' gleichmäßig erhitzt. Hierbei wird das Zugelement 38 durch die Spreizhülse 42b gepresst und spreizt sich radial nach außen, so dass es an der geformten Struktur 36 zur Anlage kommt. Während die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte 11' in eine jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut 43a der zylindrischen Form 43 eingepasst werden, werden das Zugelement 38 und die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 durch die zylindrische Form 43 erhitzt und durch die Spreizhülse 42b an die zylindrische Form 43 angepresst, wodurch ein Riemenrohling S geformt wird. Das heißt, dass das Anpressen der geformten Struktur 36 an die zylindrische Form 43 durch Spreizen der radial innerhalb der geformten Struktur 36 angeordneten Spreizhülse 42b und Pressen der geformten Struktur 36 von radial innen heraus erfolgt.
Die weiteren Merkmale und Vorteile sind die gleichen wie bei dem zweiten Herstellungsverfahren.
(Fünftes Herstellungsverfahren)
Im Folgenden wird Bezug auf 14A bis 14C ein fünftes Herstellungsverfahren beschrieben.
Das fünfte Herstellungsverfahren umfasst einen Formgebungsschritt, in dem eine Kernkautschukbahn 111' im Voraus mit einer Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckt wird, wodurch eine Presskautschukbahn 11a' ausgebildet wird, die aus der mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckten Kernkautschukschicht 111' gebildet ist, während die Presskautschukschicht bildende Abschnitte 11' gebildet werden, die aus den mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckten die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' gebildet sind. Durch das Bedecken der Oberfläche der Kernkautschukbahn 111' mit der Oberflächenkautschukbahn 112' im Voraus wird eine Dehnung der Oberflächenkautschukbahn 112' verringert, wodurch ein Keilrippenriemen B herstellbar wird, der eine Oberflächenkautschukschicht 112 mit einer gleichmäßigen Dicke aufweist. Die Oberflächenkautschukbahn 112' kann sich eng an die Kernkautschukbahn 111' anschmiegen oder lediglich auf der Oberfläche der Kernkautschukbahn 111' aufliegen, anstatt sich eng anzuschmiegen.
Die Kernkautschukbahn 111' wird auf folgende Weise mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckt. Wie 14A zeigt, wird eine Oberflächenkautschukformwalze 23, die trapezförmige Grate 23a aufweist, deren Form der Form der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' entspricht, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken und die einander in der axialen Richtung der Oberflächenkautschukformwalze 23 benachbart angeordnet sind, derart mit einer Transferwalze 24 in Eingriff gebracht, die Trapeznuten 24a aufweist, deren Form der Form der die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte 11' entspricht, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken und die einander in der axialen Richtung der Transferwalze 24 benachbart angeordnet sind, dass ein Spalt zwischen den Walzen 23 und 24 angeordnet ist. Die Oberflächenkautschukbahn 112' wird zwischen diesen Walzen hindurchgeführt und durch die Oberflächenkautschukformwalze 23 geformt, um zu der Oberfläche der Transferwalze 24 zu passen. Dann wird die Kernkautschukbahn 111', wie in 14B gezeigt, derart zwischen der Transferwalze 24 und einer Flachwalze 25 hindurchgeführt, dass die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' in die Trapeznuten 24a der Transferwalze 24 eingepasst werden, wodurch die Oberflächenkautschukbahn 112' an einer Oberfläche der Kernkautschukbahn 111' befestigt wird. Zur Steigerung der Produktivität wird die Presskautschukbahn 11a' bevorzugt auf folgende Weise kontinuierlich aus einer nicht vernetzten Kautschukbahn 111" und einer Oberflächenkautschukbahn 112' hergestellt: Die nicht vernetzte Kautschukbahn 111" wird mittels der Kernkautschukformwalze gemäß 3A und 3B zu der Kernkautschukbahn 111' geformt; die Form der Oberflächenkautschukbahn 112' wird mittels der Oberflächenkautschukformwalze 23 und der Transferwalze 24 gemäß 14A an die Transferwalze 24 angepasst; und die mittels der Walzen 23 und 24 geformte Oberflächenkautschukbahn 112' wird gemäß 14B an der mittels der Walze 21 geformten Kernkautschukbahn 111' befestigt.
Durch das Bedecken der Oberfläche der Kernkautschukbahn 111' (der Oberflächen der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a') mit der Oberflächenkautschukbahn 112' im Voraus und durch das Anpassen der Form der Oberflächenkautschukbahn 112' an die Oberflächen der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' vor diesem Bedeckungsprozess wird es möglich, eine Dehnung der Oberflächenkautschukbahn 112' auf ein geringes Maß zu verringern, wodurch ein Keilrippenriemen B herstellbar wird, der eine Oberflächenkautschukschicht 112 mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Dicke aufweist. Zur Verringerung der Dehnung der Oberflächenkautschukbahn 112' auf ein geringes Maß ist es außerdem bevorzugt, dass: die Oberflächenkautschukbahn 112' wie bei dem ersten Herstellungsverfahren einem Faltvorgang unterzogen wird, so dass der Querschnitt in der Querrichtung mit den gleichen Abständen wie denen der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' gewellt ist, bevor sie über die Oberflächenkautschukformwalze 23 geführt wird und anschließend die Oberfläche der Kernkautschukbahn 111' (der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a') bedeckt; die gewellte Oberflächenkautschukbahn 112' anschließend derart angeordnet wird, dass ihre in Richtung der Kernkautschukbahn 111' (der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a') vorstehenden Abschnitte an Nuten zwischen den trapezförmigen Graten 23a der Oberflächenkautschukformwalze 23, d.h. den Nuten zwischen den die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' der Kernkautschukbahn 111' angeordnet sind; und die vorstehenden Abschnitte halb in die Nuten eingepasst werden, so dass sich die Oberflächenkautschukbahn 112' lose an die Kernkautschukbahn 111' anlegt.
Die Kernkautschukbahn 111' kann durch Pressen mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckt werden.
In dem ersten Herstellungsverfahren kann die resultierende mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte Kernkautschukbahn 111' um die adhäsive Kautschukbahn 12' gewickelt werden, um einen nicht vernetzten Rohling S' herzustellen. In dem zweiten Herstellungsverfahren kann die resultierende mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte Kernkautschukbahn 111' zur Herstellung der mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckten geformten Struktur 36 verwendet werden.
Die weiteren Merkmale und Vorteile sind die gleichen wie bei dem ersten, dem zweiten, dem dritten oder dem vierten Herstellungsverfahren.
(Sechstes Herstellungsverfahren)
Im Folgenden wird mit Bezug auf in 15A und 15B und 16A und 16B ein sechstes Herstellungsverfahren beschrieben.
Das sechste Herstellungsverfahren umfasst einen Formgebungsschritt, bei dem gemäß 4A bis 4C, die das erste Herstellungsverfahren zeigen, ein Verstärkungsgewebe 14', eine adhäsive Kautschukbahn 12', ein Zugstrang 13' und eine weitere adhäsive Kautschukbahn 12' in der angegebenen Reihenfolge auf einen Formdorn 31 gestapelt werden. Danach wird die gesamte Umfangsfläche der gestapelten Struktur mit einer Walze 32 an die adhäsive Kautschukbahn 12' angepresst, um die gestapelte Struktur zusammenzuschließen und so ein Zugelement 38 zu bilden, um welches die Kernkautschukbahn 111' gewickelt wird.
Anschließend wird die Oberflächenkautschukbahn 112' wie in 15A gezeigt um die Kernkautschukbahn 111' gewickelt. Dabei wird die Oberflächenkautschukbahn 112' zu einer zylindrischen Gestalt gewickelt, während sie sich auf den Oberseiten der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' der Kernkautschukbahn 111' abstützt, und auf die Kernkautschukbahn 111' geschichtet. Die Oberflächenkautschukbahn 112' wird mit Ultraschall, einer Schneideeinrichtung, Scheren oder dergleichen geschnitten und ihre Enden überlappend aneinandergefügt. Zur Verringerung der lokalen Dehnung der Oberflächenkautschukbahn 112' auf ein geringes Maß können Abschnitte der Oberflächenkautschukbahn 112', die den Nuten zwischen den die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' der Kernkautschukbahn 111' entsprechen, in die Nuten zwischen den die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' gepresst werden, wie 15B zeigt. Zu demselben Zweck kann die Oberflächenkautschukbahn 112' gemäß 4F, die das erste Herstellungsverfahren zeigt, einem Faltprozess unterzogen werden, so dass ihr Querschnitt in der Querrichtung mit den gleichen Abständen wie denen der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' gewellt ist, und die Oberflächenkautschukbahn 112' kann so angeordnet werden, dass ihr in Richtung der Kernkautschukbahn 111' vorstehender Abschnitt halb in die Nuten zwischen den die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' der Kernkautschukbahn 111' eingepasst ist, so dass die Oberflächenkautschukbahn 112' lose an der Kernkautschukbahn 111' anliegt. Eine Oberflächenkautschukbahn 112', die eine vorbestimmte Länge aufweist, kann unter Zusammenfügung ihrer beiden Enden zu einer zylindrischen Gestalt geformt werden, und diese Oberflächenkautschukbahn 112' kann über die Kernkautschukbahn 111' gestülpt werden. Hierbei findet das Stülpen der zylindrischen Oberflächenkautschukbahn 112' über die Kernkautschukbahn 111' auf dem Formdorn 31 statt. Alternativ wird die zylindrische Oberflächenkautschukbahn 112' über die Kernkautschukbahn 111' gestülpt, nachdem das zylindrische Objekt mit der Kernkautschukbahn 111' von dem Formdorn 31 entfernt wurde.
Auf die oben beschriebene Weise wird ein nicht vernetzter Rohling S' mit einer zylindrischen Gestalt auf dem Formdorn 31 ausgebildet. Somit umfasst der nicht vernetzte Rohling S' das Verstärkungsgewebe 14', die adhäsive Kautschukbahn 12', den Zugstrang 13', die weitere adhäsive Kautschukbahn 12', die Kernkautschukbahn 111' und die Oberflächenkautschukbahn 112', die in der Richtung nach außen aufeinanderfolgend gestapelt sind. Der nicht vernetzte Rohling S' umfasst die zu einer zylindrischen Form geformte Kernkautschukbahn 111', d. h. die geformte Struktur 36, die eine zylindrische Gestalt aufweist. Die geformte Struktur 36 ist aus der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet und weist an ihrer Außenumfangsfläche die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' auf, die aus der Vielzahl von Graten gebildet sind, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken und einander in der axialen Richtung benachbart angeordnet sind.
Wie 16A zeigt, wird der nicht vernetzte Rohling S' in einem Vernetzungsschritt von dem Formdorn 31 abgenommen und dann in der zylindrischen Form 43 der Vernetzungsvorrichtung 40 platziert, die zuvor von der Basis 41 gelöst wurde. Konkret wird der nicht vernetzte Rohling S' derart in die zylindrische Form 43 eingesetzt, dass die Außenumfangsfläche der Oberflächenkautschukbahn 112' an voneinander beabstandeten Stellen an der zylindrischen Form 43 zur Anlage kommt und dass die Vielzahl von die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' der Kernkautschukbahn 111' jeweils an der Öffnung einer zugeordneten Presskautschukschichtformnut 43a der zylindrischen Form 43 angeordnet sind. Hierbei sind die geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112' derart in die zylindrische Form 43 eingesetzt, dass die geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112' bezogen aufeinander innen bzw. außen angeordnet sind. Die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' können die Oberflächenkautschukbahn 112' derart pressen, dass ein Abschnitt jedes die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitts 111a' in die jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut 43a eintritt. Das heißt, dass das Zugelement 38, welches aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist, die zu einer zylindrischen Gestalt geformt ist und in welcher der Zugstrang 13' ein spiralförmiges Muster mit Abständen in der axialen Richtung bildend eingebettet ist, zwischen der geformten Struktur 36 und der Spreizhülse 42b der Spreiztrommel 42 angeordnet ist. Vor dem Spreizen der Spreizhülse 42b ist zwischen dem Zugelement 38 und der Spreizhülse 42b ein Spalt angeordnet, und die geformte Struktur 36 und das Zugelement 38 liegen aneinander an. Die zylindrische Form 43 wird der Länge des herzustellenden Keilrippenriemens B entsprechend gewählt. Es ist zu beachten, dass im Voraus Kurzfasern, Harzpulver oder dergleichen auf die Innenumfangsfläche der zylindrischen Form 43 und/oder der Außenumfangsfläche des nicht vernetzten Rohlings S' aufgebracht werden können.
Dann leitet eine Druckbeaufschlagungseinrichtung Hochdruckluft in den Trommelkörper 42a der Spreiztrommel 42 ein, um die Spreizhülse 42b radial nach außen zu spreizen. Nachdem ein vorbestimmter Druck erreicht ist, beginnt die Erhitzung. Dieser Zustand wird dann für einen vorbestimmten Zeitraum aufrechterhalten. Infolgedessen wird die gesamte Oberflächenkautschukbahn 112' gleichmäßig erhitzt. Dabei wird der nicht vernetzte Rohling S' gemäß 16B in Richtung der zylindrischen Form 43 gepresst, indem er an der Spreizhülse 42b zur Anlage kommt, die gespreizt wird. Das heißt, das Anpressen der geformten Struktur 36 an die zylindrische Form 43 erfolgt durch Spreizen der Spreizhülse 42b, die radial innerhalb der geformten Struktur 36 angeordnet ist, und Pressen der geformten Struktur 36 radial von innen. Die Kernkautschukbahn 111' presst und dehnt die Oberflächenkautschukbahn 112' und ist mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckt. Des Weiteren tritt die Vielzahl von die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' der Kernkautschukbahn 111' in eine jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut 43a der zylindrischen Form 43 ein, während die Oberflächenkautschukbahn 112' gepresst und gedehnt wird. Der die Kernkautschukschicht bildende Abschnitt 111a' und die Oberflächenkautschukbahn 112', welche die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' bedeckt, bilden gemeinsam den die Presskautschukschicht bildenden Abschnitt 11' in der jeweils zugeordneten Presskautschukschichtformnut 43a. Das heißt, dass zu diesem Zeitpunkt der gleiche Zustand wie in 6B erzielbar ist, die das erste Herstellungsverfahren zeigt. Der nicht vernetzte Rohling S' wird durch die zylindrische Form 43 erhitzt, während die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte 11' (die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckten die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a') in die jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut 43a der zylindrischen Form 43 eingepasst sind. Die Kautschukkomponenten der Kernkautschukbahn 111' und der adhäsiven Kautschukbahnen 12', die in dem nicht vernetzten Rohling S' umfasst sind, werden vernetzt, um miteinander zusammengeschlossen zu werden. Infolgedessen wird ein durchgehendes Element von Riemenkörpern 10 für eine Vielzahl von Keilrippenriemen B hergestellt, wobei die Riemenkörper 10 jeweils die Kernkautschukschicht 111 und die adhäsive Kautschukschicht 12 umfassen. Gleichzeitig haften die Kautschukkomponenten an der Oberflächenkautschukbahn 112', dem Zugstrang 13' und dem Verstärkungsgewebe 14' und werden mit diesen verbunden. Somit wird schließlich ein zylindrischer Riemenrohling S geformt.
Die weiteren Merkmale und Vorteile sind die gleichen wie bei dem ersten Herstellungsverfahren.
Das sechste Herstellungsverfahren kann auf das dritte Herstellungsverfahren angewandt werden. Unter Verwendung einer Vernetzungsvorrichtung 40, die jener des dritten Herstellungsverfahrens gleicht und eine an einer Basis 41 befestigbare und von dieser lösbare Spreiztrommel 42 umfasst, kann die Spreiztrommel 42 dabei auch als Formdorn 31 zur Herstellung des Keilrippenriemen B nach der Ausführungsform dienen.
(Siebtes Herstellungsverfahren)
Im Folgenden wird mit Bezug auf 17 ein siebtes Herstellungsverfahren beschrieben.
Das siebte Herstellungsverfahren umfasst einen Formgebungsschritt, in dem eine Kernkautschukbahn 111' mit einer vorbestimmten Länge zu einer zylindrischen Gestalt geformt wird, indem ihre beiden Enden so zusammengefügt werden, dass die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' nach außen zeigen. Infolgedessen wird eine geformte Struktur 36 hergestellt, die eine zylindrische Gestalt aufweist, aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist und an ihrer Außenumfangsfläche die Vielzahl von die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' aufweist, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken und einander in der axialen Richtung der geformten Struktur 36 benachbart angeordnet sind. Die Kernkautschukbahn 111' wird mit Ultraschall, einer Schneideeinrichtung, Scheren oder dergleichen geschnitten und ihre Enden werden auf Stoß aneinandergefügt. Zur Steigerung der Fügefestigkeit wird die Stoßfügung vorzugsweise hergestellt, indem Flächen der Kernkautschukbahn 111', die bezogen auf die Dickenrichtung der Kernkautschukbahn 111' angeschrägt sind, aneinandergelegt werden.
Als nächstes wird die Oberflächenkautschukbahn 112' um die geformte Struktur 36 gewickelt. Hierbei wird die Oberflächenkautschukbahn 112' zu einer zylindrischen Gestalt gewickelt, während sie sich auf den Oberseiten der die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' der geformten Struktur 36 abstützt, und auf die geformte Struktur 36 geschichtet. Die Oberflächenkautschukbahn 112' wird mit Ultraschall, einer Schneideeinrichtung, Scheren oder dergleichen geschnitten und ihre Enden werden überlappend aneinandergefügt. Alternativ kann eine Oberflächenkautschukbahn 112' mit einer vorbestimmten Länge unter Zusammenfügung ihrer beiden Enden zu einer zylindrischen Gestalt geformt werden, und diese zylindrische Oberflächenkautschukbahn 112' kann über die geformte Struktur 36 gestülpt werden.
Des Weiteren werden gemäß 4A bis 4C, die das erste Herstellungsverfahren darstellen, ein Verstärkungsgewebe 14', eine adhäsive Kautschukbahn 12', ein Zugstrang 13' und eine weitere adhäsive Kautschukbahn 12' in der angegebenen Reihenfolge auf einen Formdorn 31 gestapelt. Danach wird die gesamte Umfangsfläche der gestapelten Struktur mit einer Walze 32 an die adhäsive Kautschukbahn 12' angepresst, um die gestapelte Struktur zusammenzuschließen und ein zylindrisches Zugelement 38 herzustellen.
Wie in 17 gezeigt, wird die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 in dem Vernetzungsschritt in der zylindrischen Form 43 platziert, die von der Basis 41 des Vernetzungsvorrichtung 40 gelöst wurde. Konkret wird die mit der Oberflächenkautschukbahn 112' bedeckte geformte Struktur 36 derart in die zylindrische Form 43 eingesetzt, dass die Außenumfangsfläche der Oberflächenkautschukbahn 112' an in der axialen Richtung voneinander beabstandeten Stellen an der zylindrischen Form 43 zur Anlage kommt und dass die Vielzahl von die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitten 111a' der geformten Struktur 36 an der Öffnung einer jeweils zugeordneten Presskautschukschichtformnut 43a der zylindrischen Form 43 angeordnet sind. Die geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112' sind hierbei derart in die zylindrische Form 43 eingesetzt, dass die geformte Struktur 36 und die Oberflächenkautschukbahn 112' bezogen aufeinander innen bzw. außen angeordnet sind. Die die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitte 111a' können die Oberflächenkautschukbahn 112' derart pressen, dass ein Abschnitt jedes die Kernkautschukschicht bildenden Abschnitts 111a' in die jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut 43a eintritt. Die zylindrische Form 43 wird der Länge des herzustellenden Keilrippenriemens B entsprechend gewählt. Es ist zu beachten, dass im Voraus Kurzfasern, Harzpulver oder dergleichen auf die Innenumfangsfläche der zylindrischen Form 43 und/oder die Außenumfangsfläche der Oberflächenkautschukbahn 112' aufgebracht werden können.
Das Zugelement 38 wird von dem Formdorn 31 abgenommen und dann so an die in die zylindrische Form 43 eingesetzte geformte Struktur 36 angelegt, dass die Außenumfangsfläche des Zugelements 38 an der Innenumfangsfläche der geformten Struktur 36 zur Anlage kommt, also so, dass sie ein Positionsverhältnis gemäß 16A einnehmen, die das sechste Herstellungsverfahren darstellt. Das heißt, dass das Zugelement 38, welches aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist, die zu einer zylindrischen Gestalt geformt ist und in welcher der Zugstrang 13' ein spiralförmiges Muster mit Abständen in der axialen Richtung bildend eingebettet ist, zwischen der geformten Struktur 36 und der Spreizhülse 42b der Spreiztrommel 42 angeordnet ist. Vor dem Spreizen der Spreizhülse 42b ist zwischen dem Zugelement 38 und der Spreizhülse 42b ein Spalt angeordnet, und die geformte Struktur 36 und das Zugelement 38 liegen aneinander an.
Die weiteren Merkmale und Vorteile sind die gleichen wie bei dem sechsten Herstellungsverfahren.
Das siebte Herstellungsverfahren kann auf das vierte Herstellungsverfahren angewandt werden. Unter Verwendung einer Vernetzungsvorrichtung 40, die jener des vierten Herstellungsverfahren gleicht und eine an einer Basis 41 befestigbare und von dieser lösbare Spreiztrommel 42 umfasst, kann die Spreiztrommel 42 hierbei auch als Formdorn 31 zur Herstellung des Keilrippenriemens B nach der Ausführungsform dienen.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der nicht vernetzte Rohling S' unter Verwendung der zylindrischen Form 43 vernetzt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht speziell hierauf beschränkt. Der vernetzte Rohling kann zum Beispiel auch zwischen zwei Wellen aufgehängt werden und ein Abschnitt des nicht vernetzten Rohlings kann zwischen einem flachen Formwerkzeug und einem plattenförmigen Riemenformwerkzeug mit einer Vielzahl von Presskautschukschichtformnuten, die einander in der Nutquerrichtung benachbart angeordnet sind, pressgeformt werden. Der nicht vernetzte Rohling wird vernetzt, während er in der Umfangsrichtung hindurchgeführt wird.
Bezugszeichenliste

B: Keilrippenriemen
S: Riemenrohling
10: Riemenkörper
11: Presskautschukschicht
11': die Presskautschukschicht bildender Abschnitt
11a': Presskautschukbahn
12: adhäsive Kautschukschicht
12': adhäsive Kautschukbahn
13, 13': Zugstrang
14, 14': Verstärkungsgewebe
15: Keilrippe
21: Kernkautschukformwalze
21a: Trapeznut
22: Flachwalze
23: Oberflächenkautschukformwalze
23a: trapezförmiger Grat
24: Transferwalze
24a: Trapeznut
25: Flachwalze
31: Formdorn
32: Walze
33: erste Führung
33a: Kammzahn
34: zweite Führung
34a: Kammzahn
36: geformte Struktur
37: Formhülse
38: Zugelement
40: Vernetzungsvorrichtung
41: Basis
42: Spreiztrommel
42a: Trommelkörper
42b: Spreizhülse
42c: Lufteinlassöffnung
42d: Befestigungsring
43: zylindrische Form (Riemenformwerkzeug)
43a: Presskautschukschichtformnut
44, 45: Befestigungsring
111: Kernkautschukschicht
111': Kernkautschukbahn
111": nicht vernetzte Kautschukbahn
111a': die Kernkautschukbahn bildender Abschnitt
112: Oberflächenkautschukschicht
112': Oberflächenkautschukbahn

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens (B) mit einer Presskautschukschicht (11), die einen in einer Dickenrichtung des Keilrippenriemens (B) inneren Umfangsabschnitt des Keilrippenriemens (B) bildet und eine Vielzahl von Keilrippen (15) aufweist, die sich in einer Längsrichtung des Keilrippenriemens (B) erstrecken und in einer Querrichtung des Keilrippenriemens (B) angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Keilrippen (15) eine mit einer Oberflächenkautschukschicht (112) bedeckte Reibantriebsfläche aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Herstellen einer Oberflächenkautschukbahn (112'), welche die Oberflächenkautschukschicht (112) bilden soll, Einsetzen einer geformten Struktur (36) und der Oberflächenkautschukbahn (112') in ein Riemenformwerkzeug (43), so dass die geformte Struktur (36) und die Oberflächenkautschukbahn (112') bezogen aufeinander innen bzw. außen angeordnet sind, wobei die geformte Struktur (36) eine zylindrische Gestalt aufweist, aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist und an einer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Graten aufweist, die im Voraus ausgebildet wurden, sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und einander in einer axialen Richtung der geformten Struktur (36) benachbart sind, wobei das Riemenformwerkzeug (43) eine Vielzahl von in einer Nutquerrichtung angeordneten Presskautschukschichtformnuten (43a) aufweist; Formen eines zylindrischen Riemenrohlings (S) durch Vernetzen der in das Riemenformwerkzeug (43) eingesetzten geformten Struktur (36) durch Erhitzen und Anpressen der geformten Struktur (36) an das Riemenformwerkzeug (43), während die Presskautschukschicht bildende Abschnitte (11') in eine jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut (43a) des Riemenformwerkzeugs (43) eingepasst werden, wobei die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte (11') aus der Vielzahl von Graten der geformten Struktur (36) gebildet sind, die jeweils mit der Oberflächenkautschukbahn (112') bedeckt sind und zusammen die Presskautschukschicht (11) bilden, wobei das Vernetzen ein Zusammenschließen der geformten Struktur (36) mit der Oberflächenkautschukbahn (112') umfasst; und Schneiden des Riemenrohlings (S) in ringförmige Stücke, die jeweils zwei oder mehr der Vielzahl von die Presskautschukschicht bildenden Abschnitten (11') umfassen, welche die Vielzahl von Keilrippen (15) bilden sollen, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenformwerkzeug (43) eine zylindrische Gestalt aufweist, die an einer Innenumfangsfläche die Vielzahl von Presskautschukschichtformnuten (43a) aufweist, die sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und einander in einer axialen Richtung des Riemenformwerkzeugs (43) benachbart sind, und die geformte Struktur (36) in das Riemenformwerkzeug (43) eingelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Grate vor dem Einsetzen der geformten Struktur (36) und der Oberflächenkautschukbahn (112') in das Riemenformwerkzeug (43) mit der Oberflächenkautschukbahn (112') bedeckt werden, wodurch die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte (11') gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Oberflächenkautschukbahn (112') vor dem Bedecken der Grate mit der Oberflächenkautschukbahn (112') derart geformt wird, dass sie einen gewellten Querschnitt mit den gleichen Abständen wie jenen der Grate aufweist, und dann derart angeordnet wird, dass in Richtung der Grate hervorstehende Abschnitte der Oberflächenkautschukbahn (112') an Nuten zwischen den Graten liegen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die ursprünglich flach ausgebildete Oberflächenkautschukbahn (112') kontinuierlich zwischen einem Paar aus plattenförmigen oder gewalzten Elementen (33, 34) hindurchgeführt wird, die dazu ausgebildet sind, die Oberflächenkautschukbahn (112') so zu falten, dass sich der Abstand zwischen den Falten der gefalteten Oberflächenkautschukbahn (112') in einer Längsrichtung allmählich verringert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Form der Oberflächenkautschukbahn (112') vor dem Bedecken der Grate mit der Oberflächenkautschukbahn (112') an Oberflächen der Grate angepasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die geformte Struktur (36) und die Oberflächenkautschukbahn (112') derart in das Riemenformwerkzeug (43) eingesetzt werden, dass die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte (11') in die Presskautschukschichtformnuten (43a) eingepasst sind.
Verfahren nach einem der Ansprüch 2 bis 6, wobei die geformte Struktur (36) an das Riemenformwerkzeug (43) angepresst wird, indem eine innerhalb der geformten Struktur (36) angeordnete Spreizhülse (42b) gespreizt wird, so dass die Spreizhülse (42b) die geformte Struktur (36) von innen presst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei zwischen der geformten Struktur (36) und der Spreizhülse (42b) ein Zugelement (38) vorgesehen ist, welches aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist, die zylindrisch ausgebildet ist und in der ein Zugstrang (13, 13') eingebettet ist, der ein spiralförmiges Muster mit Abständen in einer axialen Richtung des Zugelements (38) bildet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Zugelement (38) vor dem Spreizen der Spreizhülse (42b) auf der Spreizhülse (42b) vorgesehen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei vor dem Spreizen der Spreizhülse (42b) ein Spalt zwischen dem Zugelement (38) und der Spreizhülse (42b) vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die geformte Struktur (36) und das Zugelement (38) vor dem Spreizen der Spreizhülse (42b) aneinander zur Anlage gebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei vor dem Spreizen der Spreizhülse (42b) ein Spalt zwischen der geformten Struktur (36) und dem Zugelement (38) vorgesehen ist.
Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemen (B) mit einer Presskautschukschicht (11), die einen in einer Dickenrichtung des Keilrippenriemens (B) inneren Umfangsabschnitt des Keilrippenriemens (B) bildet und eine Vielzahl von Keilrippen (15) aufweist, die sich in einer Längsrichtung des Keilrippenriemens (B) erstrecken und in einer Querrichtung des Keilrippenriemens (B) angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Keilrippen (15) eine mit einer Oberflächenkautschukschicht (112) bedeckte Reibantriebsfläche aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Einsetzen einer geformten Struktur (36) und einer Oberflächenkautschukbahn (112'), welche die Oberflächenkautschukschicht (112) bilden soll, in ein Riemenformwerkzeug (43), so dass die geformte Struktur (36) und die Oberflächenkautschukbahn (112') bezogen aufeinander innen bzw. außen angeordnet sind, wobei die geformte Struktur (36) eine zylindrische Gestalt aufweist, aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist und an einer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Graten aufweist, die sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und einander in einer axialen Richtung der geformten Struktur (36) benachbart sind, wobei das Riemenformwerkzeug (43) eine Vielzahl von in einer Nutquerrichtung angeordneten Presskautschukschichtformnuten (43a) aufweist; Formen eines zylindrischen Riemenrohlings (S) durch Vernetzen der in das Riemenformwerkzeug (43) eingesetzten geformten Struktur (36) durch Erhitzen und Anpressen der geformten Struktur (36) an das Riemenformwerkzeug (43), während die Presskautschukschicht bildende Abschnitte (11') in eine jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut (43a) des Riemenformwerkzeugs (43) eingepasst werden, wobei die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte (11') aus der Vielzahl von Graten der geformten Struktur (36) gebildet sind, die jeweils mit der Oberflächenkautschukbahn (112') bedeckt sind und zusammen die Presskautschukschicht (11) bilden, wobei das Vernetzen ein Zusammenschließen der geformten Struktur (36) mit der Oberflächenkautschukbahn (112') umfasst; und Schneiden des Riemenrohlings (S) in ringförmige Stücke, die jeweils zwei oder mehr der Vielzahl von die Presskautschukschicht bildenden Abschnitten (11') umfassen, welche die Vielzahl von Keilrippen (15) bilden sollen, wobei die Grate vor dem Einsetzen der geformten Struktur (36) und der Oberflächenkautschukbahn (112') in das Riemenformwerkzeug (43) mit der Oberflächenkautschukbahn (112') bedeckt werden, wodurch die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte (11') gebildet werden, die Oberflächenkautschukbahn (112') vor dem Bedecken der Grate mit der Oberflächenkautschukbahn (112') derart geformt wird, dass sie einen gewellten Querschnitt mit den gleichen Abständen wie jenen der Grate aufweist, und dann derart angeordnet wird, dass in Richtung der Grate hervorstehende Abschnitte der Oberflächenkautschukbahn (112') an Nuten zwischen den Graten liegen, und die ursprünglich flach ausgebildete Oberflächenkautschukbahn (112') kontinuierlich zwischen einem Paar aus plattenförmigen oder gewalzten Elementen (33, 34) hindurchgeführt wird, die dazu ausgebildet sind, die Oberflächenkautschukbahn (112') so zu falten, dass sich der Abstand zwischen den Falten der gefalteten Oberflächenkautschukbahn (112') in einer Längsrichtung allmählich verringert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberflächenkautschukbahn (112') vor dem Anpressen der geformten Struktur (36) an das Riemenformwerkzeug (43) an der Innenumfangsfläche des Riemenformwerkzeug (43) anliegt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Oberflächenkautschukbahn (112') an in der axialen Richtung voneinander beabstandeten Stellen des Riemenformwerkzeug (43) an der Innenumfangsfläche des Riemenformwerkzeug (43) anliegt.
Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemen (B) mit einer Presskautschukschicht (11), die einen in einer Dickenrichtung des Keilrippenriemens (B) inneren Umfangsabschnitt des Keilrippenriemens (B) bildet und eine Vielzahl von Keilrippen (15) aufweist, die sich in einer Längsrichtung des Keilrippenriemens (B) erstrecken und in einer Querrichtung des Keilrippenriemens (B) angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Keilrippen (15) eine mit einer Oberflächenkautschukschicht (112) bedeckte Reibantriebsfläche aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Ausbilden einer geformten Struktur (36), die eine zylindrische Gestalt aufweist, aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist und an einer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Graten aufweist, die sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und einander in einer axialen Richtung der geformten Struktur (36) benachbart sind; nach dem Ausbilden der Grate, Ausbilden von die Presskautschukschicht bildenden Abschnitten (11'), welche die Vielzahl von Keilrippen (15) bilden sollen, durch Bedecken jeden der Grate mit einer Oberflächenkautschukbahn (112'), welche die Oberflächenkautschukschicht (112) bilden soll; Formen eines zylindrischen Riemenrohlings (S) durch Einlegen der geformten Struktur (36) in ein Riemenformwerkzeug (43), das eine zylindrische Gestalt aufweist, die an einer Innenumfangsfläche eine Vielzahl von in einer Nutquerrichtung angeordneten Presskautschukschichtformnuten (43a) umfasst, die sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und einander in einer axialen Richtung des Riemenformwerkzeugs (43) benachbart sind, und durch Vernetzen der bei dem Formen der geformten Struktur (36) geformten Struktur (36) durch Erhitzen und Anpressen der geformten Struktur (36) an das Riemenformwerkzeug (43), während die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte (11') in eine jeweils zugeordnete Presskautschukschichtformnut (43a) des Riemenformwerkzeugs (43) eingepasst werden, wobei die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte (11') bei dem Formen der die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte (11') geformt sind, wobei das Vernetzen ein Zusammenschließen der geformten Struktur (36) mit der Oberflächenkautschukbahn (112') umfasst; und Schneiden des Riemenrohlings (S) in ringförmige Stücke, die jeweils zwei oder mehr der Vielzahl von den die Presskautschukschicht bildenden Abschnitten (11') umfassen, welche die Vielzahl von Keilrippen (15) bilden sollen.
Verfahren nach Anspruch 16, weiter umfassend: Ausbilden einer Kautschukbahn (111") zur Verwendung zum Ausbilden der geformten Struktur (36), wobei die Kautschukbahn (111") aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gebildet ist und die Vielzahl von Graten aufweist, die sich parallel zueinander erstrecken und benachbart sind.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte (11') nach dem Ausbilden der geformten Struktur (36) ausgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die die Presskautschukschicht bildenden Abschnitte (11') nach dem Ausbilden der Kautschukbahn (111") und vor dem Ausbilden der geformten Struktur (36) ausgebildet werden.