DE3208664A1

DE3208664A1 - Antriebsriemen

Info

Publication number: DE3208664A1
Application number: DE19823208664
Authority: DE
Inventors: Renato Milano Dell'Orto; Edoardo Robecchi
Original assignee: Industrie Pirelli SpA; Pirelli SpA
Current assignee: Industrie Pirelli SpA; Pirelli and C SpA
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1982-03-10
Publication date: 1982-09-23
Also published as: IT1136821B; GB2094931A; ES264301U; IT8120350A0; JPS57171141A; US4457743A; BE892377A; GB2094931B; ES264301Y; FR2501815A1

Description

· — 3 20066

WIEGAND NIEMANN KOHLER GERNHARDT GLAESER

PATE NTAHWXLTE Euiopean Patent Attorneys MÜNCHEN ^ TELEFON: 03<>-55M76/7 DR. E. WIEGANDt · W IELEGRAMMEi KARPATENT O932M980) TElEXi 539068 KARP D

DR. M. KÖHLER DIPL.-ING. C. GERNHARDT

HAMBURG DIPL.-ING. J. GLAESER

D-8000 MDNCHEN2

DlPWNG. W. NIEMANN HERZOG-WIIHELM-STR. 16

OF COUNSEl

10. März 1982

W. 44 104/81 12/Ld '

Industrie Pirelli S.ρ.Α., Mailand (Italien)

Antriebsriemen

Die Erfindung betrifft Antriebsriemen und insbesondere Antriebs-Keilriemen, die für Geschwindigkeitsänderungsgetriebe besonders geeignet sind,

Antriebs-Keilriemen für Geschwindigkeitsänderungsgetriebe sind bekannt, wobei die Riemen im Inneren eines Körpers aus elastomerem oder plastomerem Material eine Mehrzahl von starren oder steifen Einsätzen aufweisen, welche gewährleisten, daß der Riemen Quersteifheit und gleichzeitig Längsbiegsamkeit besitzt. Die genannten Eigenschaften sind für einen Riemen für Geschwindigkeitsänderungsgetriebe absolut erforderlich, da ein solcher Riemen den Querkräften oder Querdrüeken, widerstehen muß, die auf seine Planken wirken, wenn er in der Nut von Riemenscheiben mit variabler Nut, welche die eigentliche Geschwindigkeitsänderungseinrichtung darstellen, eingekeilt oder eingeklemmt ist, wobei der Riemen gleichzeitig über die Riemenscheiben laufen muß, beispielsweise über Riemenscheiben mit sehr kleinem Durchmesser. Die geschilderte Art bekannter Riemen besitzt jedoch gewisse Nachteile hinsichtlich der Abnutzung der Arbeitsflächen des Riemens und demgemäß hinsichtlich der Lebensdauer.

Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, Antriebs-Keilriemen zu verbessern. Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, Nachteile bekannter Antriebsriemen zu überwinden, insbesondere von Riemen für Geschwindigkeitsänderungsgetriebe, und zwar sowohl durch Herabsetzung der Abnutzung der Arbeitsflächen und durch·Herabsetzung der Temperatur während des Gebrauchs, wobei außerdem die Wirksamkeit der Kraftübertragung erhöht werden soll durch Verringerung der von dem Riemen zufolge Hysterese absorbierten Energie.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Antriebsriemen mit einem Körper aus elastomerem oder plastomerem Material, der eine größere Basis, eine kleinere Ba-. sis und zwei seitliche konvergierende Planken besitzt, wobei der Riemenkörper einen gegen Zugbeanspruchungen widerstandsfähigen Einsatz besitzt mit einer Mehrzahl von Schnüren aus biegsamem und undehnbarem Material, die parallel zueinander und in ein und derselben Ebene liegen, und wobei in den Riemenkörper eine Mehrzahl von gegen Querbeanspruchungen widerstandsfähigen Einsätzen eingebettet und entlang des Körpers verteilt ist. Ein solcher Riemen ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch welche die Berührungsdrücke an den konvergierenden Planken gleichmäßig gemacht werden. 15

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Querschnittsansicht einer besonderen Ausführungsform eines Antriebsriemens gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Antriebsriemens gemäß ' der Erfindung.

Fig. 3 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform eines Antriebsriemens gemäß der Erfindung.
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Fig. 4 ist eine der Pig. I analoge Ansicht einer noch anderen abgewandelten Ausführungsform eines Antriebsriemens gemäß der Erfindung.

Gemäß einem allgemeineren Lösungsgedanken der vorliegenden Erfindung ist ein in Form eines Keilriemens gestalteter Antriebsriemen vorgesehen mit einem Körper aus elastomerem oder plastomerem Material, in den ein gegen Zugbeanspruchungen widerstandsfähiger Einsatz, der aus einer Mehrzahl von parallelen Schnüren aus biegsamem und undehnbarem Material gebildet ist, und eine Mehrzahl von Quereinsätzen eingebettet sind. Weiterhin sind in den Körper Mittel eingebettet, um die auf die Seitenflanken des Riemens wirkenden Berührungsdrücke gleichmäßig zu machen.

Fig. 1 zeigt in schaubildlicher Schnittansicht einen keilförmigen Antriebsriemen I₃ der für Geschwindigkeitsänderungsgetriebe besonders geeignet ist, welche Riemenscheiben aufweisen, bei denen die Größe der Riemennut geändert werden kann. Der Riemen 1 weist einen Körper 2 aus elastomerem oder plastomerem Material auf, der eine große Basis 3, eine kleine Basis *l und zwei seitliche konvergierende Planken 5 aufweist. In dem Körper 2 befindet sich ein gegen Zugbeanspruchungen widerstandsfähiger Einsatz 6, der eine Mehrzahl von Schnüren aufweist, die parallel zueinander und in ein und derselben Ebene liegen und sich über die gesamte Länge des Riemens 1 erstrecken. Die Schnüre bestehen aus einem biegsamen und undehnbaren Material, beispielsweise aus Stahl, Polyamid, Glasfasern, Polyamidfasern oder Aramidfasern, Polyester, Rayon od.dgl. In den Körper ist weiterhin eine Mehrzahl von Einsätzen vollständig eingebettet, die gegenüber Querdrücken widerstandsfähig sind, die auf den Riemen 1 ausgeübt werden. Diese Einsätze sind entlang des Riemens 1 mit konstanter und/oder variabler Teilung bzw. mit konstanten und/oder variablen Abständen angeordnet. Die Einsätze sind starr bzw. steif, und sie

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sind vorzugsweise Streifen aus Metallmaterial (harrnoni-· sierter Stahl), welches gebogen und geformt und darauffolgend wärmebehandelt und in zweckentsprechender Weise mit einem Klebemittel überzogen ist, um seine Eigenschäften hinsichtlich der Bindung mit oder Haftung an dem elastomeren Material des Riemens 1 zu verbessern. Die Streifen 7 umfassen zwei Abschnitte 8, die parallel zu den konvergierenden Planken 5 verlaufen, und insbesondere verlaufen die Abschnitte 8 parallel und neben den Riemenflanken 5 und erstrecken sich praktisch über die gesamte Länge der Riemenflanken 5.

Zwei gebogene Abschnitte 9, die aufeinanderfolgend zunächst eine Schleife von l80° bilden, welcher eine zweite Schleife von 90° folgt, schließen sich an die seitlichen Abschnitte 8 an und verlaufen in Richtung gegen die Mitte des Riemenkörpers 1, wie dies aus Pig. 1 ersichtlich ist.

Die beiden gebogenen Abschnitte 9 der Streifen 7 sind durch einen geradlinigen Abschnitt 10 miteinander verbunden, der parallel zur großen Basis 3 oder parallel zur kleinen Basis k verläuft. Bei der in Pig. I wiedergegebenen besonderen Ausführungsform verläuft der geradlinige Abschnitt 10 parallel zur kleinen Basis 4 und ist nahe dieser angeordnet. Die kleine Basis H besitzt, wie aus Fig. 1 ersichtlich, einen kontinuierlichen Längsschlitz 11, der jedoch bei gewissen Anwendungen fortgelassen werden kann.

Die Schnüre des gegen Zugbeanspruchungen widerstandsfähigen Einsatzes 6 befinden sind vorzugsweise im wesentlichen in Berührung mit dem geradlinigen Verbindungsabschnitt 10 der Streifen 7, worunter zu verstehen ist, daß

zwischen den Schnüren und dem geradlinigen Abschnitt 10 nur eine dünne Kautschuklage vorhanden ist.

Weiterhin liegen die Schnüre des Einsatzes 6 vorzugsweise oberhalb des geradlinigen Abschnittes 10, was bedeutet, daß die Schnüre zwischen dem geradlinigen Abschnitt 10 und der großen Basis 3 angeordnet sind.

Der Riemen 1 gemäß Pig. I weist weiterhin Mittel auf, um die auf die Planken 5 des Riemens 1 wirkenden Berührungsdrücke gleichmäßig zu machen» Diese Mittel umfassen bei einer besonderen Ausführungsform gemäß der Erfindung eine Lage 12 aus elastomerem oder plastomerem Materialj in welche Paserlängen eingebettet sind, die im wesentliehen rechtwinklig zu der Fläche der Flanken 5 des Riemens 1 orientiert oder ausgerichtet sind. Diese Pasern sind in der Zeichnung in der Dicke der Lage 12 durch kurze kontinuierliche Striche dargestellt. Die Lagen 12 erstrecken sich über die gesamte Höhe der Flanken 5 und über deren gesamte Länge. Die Fasern bestehen vorzugsweise aus aromatischen Polyamiden oder sind Kohlenstofffasern, synthetische oder natürliche Fasern oder sogar Metalldrahtfasern,, d.h. kurze Metalldrahtstücke.

Fig. 2 zeigt in schaubildlicher Schnittansicht einen ■ Riemen 13, der dem Riemen 1 gemäß vorstehender Beschreibung ähnlich ist, so daß gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen gleicher Elemente verwendet sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Mittel zum Vergleichmäßigen der auf die Flanken 5 wirkenden Berührungsdrücke von anderer Ausführung. Diese Mittel umfassen außer den obengenannten Lagen 12 aus elastomerem Material, in ■ welche Fasern eingebettet sind, die zur Fläche der

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Flanken 5 rechtwinklig orientiert sind, eine weitere Lage 1*1 aus elastomerem oder plastömerem Material* in welche Fasern eingebettet sind, die von der gleichen Art wie die in die Lagen 12 eingebetteten Fasern sind. Diese Fasern sind im wesentlichen rechtwinklig zur Längssymmetrieebene des Riemens 13 orientiert bzw. ausgerichtet .

In anderen Worten ausgedrückt, befinden sich die Fasern der Lage 1*1 in Ebenen parallel zur Ebene des Querschnittes des Riemens 13 gemäß Fig. 2. Die Lage I¹I ist im Bereich einer der Basen 3 oder *l des Riemens 13 angeordnet, und bei der in Fig. 2 wiedergegebenen besonderen Ausführungsform ist die Lage 1*1 im Bereich der großen Basis 3 angeordnet. Daher erstreckt sich die Lage 14 quer zwischen den freien Enden der Abschnitte 8, die ihrerseits parallel zu den Flanken 5 verlaufen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, befinden sich die freien Enden der Abschnitte 8 zwischen der Lage 12 und der Lage 1*4« Alternativ kann sich die Lage l4 weiter erstrecken, so daß sie die gesamte Fläche der großen Basis 3 bedeckt und mit ihren Seitenkanten die Lagen 12 berührt, so daß sie sich-mit diesen gewissermaßen verschweißt und mit ihnen einen einzigen Körper bildet.

In Fig. 3 ist in schaubildlicher Schnittansicht ein Riemen 15 dargestellt,, der eine abgewandelte Ausführungsform für die Lage 1*1 des Riemens 13 gemäß Fig. 2 aufweist. In dem Riemen 15 befindet sich die entsprechende Lage 16 nahe der großen Basis 3 des Riemens 15, und in d.ie Lage 16 sind Fasern eingebettet, die rechtwinklig zur Längssymmetrieebene des Riemens 15

ausgerichtet oder angeordnet sind. Die Lage 16 erstreckt sich mit zwei Abschnitten 17 in dem Riemenkörper 2 in Richtung gegen die kleine Basis 4. Diese Abschnitte 17 befinden sich daher neben oder nahe den inneren Seitenflächen der Abschnitte 8 der Streifen 7, die der Längssymmetrieachse des Riemens 15 zugewandt sind. Die beiden Segmente 17 können eine Länge von Null haben, was der Ausführungsform gemäß Pig. 2 entspricht. Sie können aber ; auch eine Länge oder Erstreckung haben derart, daß sie die Konkavität ausfüllen, die von der l80°-Schleife des Abschnittes 9 der Streifen 7 gebildet ist, und sie können Fasern oder Faserlängen enthalten, die zur Längssymmetrieebene des Riemens 15 rechtwinklig ausgerichtet sind, wie es auch für den übrigen Teil der Lage l6 der Fall ist.

Die Ausführungsformen eines Antriebsriemens gemäß den Fig. 1·bis 3 können weiterhin einen Deckstoff aufweisen, der von einer Art sein kann, wie sie für keilförmige Antriebsriemen bekannt ist. Der Deckstoff kann an der kleinen Basis *l vorhanden sein.

Fig. 4 zeigt in schaubildlicher Schnittansicht eine weitere abgewandelte Ausführungsform eines Antriebsriemens gemäß der Erfindung. Diese abgewandelte Ausführungsform

^5 umfaßt einen Riemen 18 mit einem Körper 19 aus elastomerem oder plastomerem Material mit einer großen Basis 20, einer kleinen Basis 21 und mit zwei konvergierenden Flanken 22. Der Riemenkörper 19 weist einen gegen Zugbeanspruchungen widerstandsfähigen Einsatz 23 auf, der aus einer Anzahl von parallelen und in ein und derselben Ebene liegenden Schnüren aus biegsamem und undehnbarem Material gebildet ist. Die Schnüre können diejenigen sein, wie sie .in Verbindung mit dem Riemen 1 in Fig. 1 beschrieben worden sind. Weiterhin umfaßt der

Riemenkörper 9 eine Mehrzahl von Quereinsätzen, die vorzugsweise durch Metallstreifen 2k gebildet sind, die gebogen und geformt und darauffolgend wärmebehandelt sind derart, daß . Abschnitte 25 parallel zu den Planken 22, die sich über die gesamte Länge der Planken 22 erstrecken, gebogene Abschnitte 26, die in der genannten Reihenfolge eine Schleife von l80° und darauffolgend eine Schleife von 90° bilden, und ein geradliniger Abschnitt 27 vorhanden sind, welcher die beiden gebogenen Abschnitte 26' miteinander verbindet und parallel zu der großen Basis 20 und nahe dieser liegt. Der geradlinige Abschnitt 27 befindet sich weiterhin im wesentlichen in·Berührung mit den Schnüren des gegen Zugbeanspruchungen widerstandsfähigen Einsatzes oder Gebildes 23, und dieser Einsatz 23 befindet sich zwischen dem geradlinigen Abschnitt 27 und der großen Basis 20.

Auch der in Fig. k dargestellte Riemen 18 weist als Mittel zum Vergleichmäßigen der auf die Flanken 22 wirkenden Berührungsbrücke Lagen 28 aus elastomerem oder plasto merem Material auf, in welche Pasern bzw. Faserlängen eingebettet sind, die aus dem gleichen Material, wie es oben erläutert ist, bestehen können und rechtwinklig zur . Fläche der Flanken 22 ausgerichtet oder orientiert sind.

Diese Mittel können, wie aus Fig. ¹J ersichtlich, eine weitere Lage 29 aus elastomerem oder plastornerem Material aufweisen, in welche Fasern eingebettet sind, die rechtwinklig zur Längssymmetrieebene des Riemens 18 orientiert sind. Diese Lage 29 ist an der kleinen Basis 21 des Riemens 18 angeordnet. Die Lage 29 kann wie bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3 sich quer erstrecken derart, daß sie die Lagen 28 berührt und mit diesen verschweißt oder in einer anderen Weise verbunden ist. Sie kann sich auch mit zwei Abschnitten in Richtung

gegen die große Basis 20 erstrecken, und zwar nahe der betreffenden Fläche der seitlichen Abschnitte-25, die der Längssymmetrieebene zugewandt ist, so daß diese Abschnitte in die l80°-Schleife des gebogenen Abschnittes 26 eintreten.

Nachstehend ist als Beispiel eine elastomere Masse zum Bilden des Körpers der Riemen gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsformen angegeben:
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NEOPREN GRT	50	100	Gew	.Teile
ZXNKOXXD (ZnO)		5	It	Il
MAGNESIUMOXID (MgO)		H	ti	Il
RUSS SRP	- 100	It	It
STEARINSÄURE	2	Il	Il
ANTIALTERUNGSMITTEL	2	ti	It

Eine elastomere Masse für die verschiedenen Lagen, in denen Fasern oder Faserlängen eingebettet sind, kann für die Riemen gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt angegeben werden:

NEOPREN GRT	30	100	Gew	.Teile
ZINKOXID (ZnO)		5	Il	ti
MAGNESIUMOXID (MgO)		i»	ti	11
RUSS SRF		- 100	ti	It
STEARINSÄURE	2	Il	Il
ANTIALTERUNGSMITTEL	2	ti	Il
Fasern	20-	Il	•n

Mit einem Antriebsriemen gemäß der Erfindung, wie er mit verschiedenen Abwandlungen vorstehend beschrieben ist, können die einleitend angegebenen Zwecke erreicht werden. Antriebsriemen gemäß der Erfindung haben bei durchgeführten

Tests sehr geringe Abnutzung im Vergleich zu Riemen gezeigt, die im allgemeinen ähnlich ausgeführt waren,, jedoch keine Lagen enthielten, in denen Fasern eingebettet sind, welche rechtwinklig zur Fläche der konvergierenden Riemenflanken orientiert oder ausgerichtet sind.

• Tatsächlich kann mit guter Annäherung festgestellt werden, daß Riemen gemäß der Erfindung hauptsächlich als eine Berührungs- oder Lagerfläche, mit welcher die Seitenflächen und/oder die Basisflächen der Riemenscheiben in Eingriff treten, die Enden der Fasern oder Faserlängen aufweisen, welchen-den größten Teil des Berührungsdruckes tragen bzw. aufnehmen^ während das elastomere Material, in. welches die Fasern eingebettet sind, einen kleineren Anteil des Berührungsdruckes trägt, der jedoch ausreichend ist, die übertragung von Zugkraft zwischen dem Riemen und der Riemenscheibe zu gewährleisten. Tatsächlich sind die Faserlängen oder Fasern viel härter als das elastomere oder plastomere Material, in welches sie eingebettet sind, so daß nach anfänglicher geringfügiger Abnutzung des die Fasern einbettenden Materiales, wenn die Enden der Faserlängen aus der Fläche der Riemenflanken austreten, es die Flächen der Faserlängen sind, welche den größten Teil der Drücke tragen: oder aufnehmen, die von den Riemenscheibennuten ausgeübt werden. Diese Faserlängen, die in das elastomere oder plastomere Material eingebettet sind, wirken weiterhin als Stäbe eines Reifens oder Ringes (hooped rods), da sie die Drücke von der starren Fläche der Riemenscheibennuten zu einer starren Fläche des Riemens übertragen, nämlich auf diejenigen Abschnitte der starren Streifen, die in den Riemenkörper eingebettet sind und sich parallel zu dessen Flanken erstrecken. Hierdurch wirken die Faserlängen

dahingehend, höheren Widerstand zu schaffen gegenüber kombinierter Biege- und Druckbeanspruchung,, ohne daß ein Zusammenfallen auftritt, und diese Eigenschaft führt zu der Möglichkeit, höhere Drücke auf die Riemenflanken auszuüben.

Alle die genannten Merkmale ermöglichen es, die Abnützung an den Riemenflanken zu verringern und daher die Nutzlebensdauer des Riemens zu verlängern.

Das beschriebene Verhalten der Faserlängen als Stäbe oder Stangen eines Ringes oder Reifens (hooped rods) mit den oben beschriebenen zugehörigen Vorteilen und zusammen mit den nachstehend angegebenen Vorteilen ergibt sich als Folge der Charakteristiken, die durch die Kombination geschaffen oder erhalten sind, welche von den Faserlängen und dem diese einbettenden elastomerenoder plastomeren.Material gebildet ist. Dies bedeutet, daß das genannte Verhalten der Faserlängen und die zugehörigen und nachstehend beschriebenen Vorteile nicht durch eine einfache Addition der Eigenschaften der diese Kombination bildenden einzelnen Elemente erhalten wird. Weiterhin ermöglichen es die Faserlängen, die in die Lagen entlang der Riemenflanken eingebettet sind, die auf die Riemenflanken in Richtung der Länge des Riemens ausgeübten Drücke zu vergleichmäßigen. Die die Faserlängen einbettenden Lagen sind tatsächlich kontinuierliche Lagen, welche die Riemenflanken sowohl in denjenigen Bereichen, in denen sich die Querversteifungseinsätze oder -streifen befinden, als auch in denjenigen Bereichen bedecken, die zwischen benachbarten Querversteifungseinsätzen oder Querversteifungsstreifen vorhanden sind.

Die Kontinuität dieser Lagen macht es möglich, daß denjenigen Kräften, die das größte Bestreben haben, das zwischen benachbarten Querversteifungseinsätzen befindliche elastomere Material zu verformen, durch die die Pasern einbettenden Lagen.stärker entgegengewirkt wird, insbesondere, wenn der Riemen sich an einer Riemerischeibe befindet. Tatsächlich legen sich einerseits die Pasern gegen die starre Fläche der Riemenscheiben und verringern dadurch die Verformung des die Pasern einbettenden elastomeren Materiales, während gleichzeitig die Fasern, die sich in den Bereichen befinden^ in denen die Querversteifungseinsätze vorhanden sind, das Verschieben des die Pasern einbettenden Materiales, welches in den Bereichen zwischen benachbarten Querversteifungseinsätzen vorhanden ist, in Richtung gegen das Innere verringern, und zwar als Folge der Kontinuität der die Fasern einbettenden Lagen.

Schließlich ist die Ausrichtung oder Orientierung der Fasern rechtwinklig zu der Fläche der Riemenflanken zu berücksichtigen, da diese Orientierung oder Ausrichtung sehr wichtig ist, um geringe Abnutzung und damit lange Lebensdauer zu erhalten.

Mit der beschriebenen Orientierung oder Ausrichtung sind die Pasern rechtwinklig zu zwei starren parallelen Flächen angeordnet, und zwar zu der Fläche der Riemenscheibennut und der entsprechenden Fläche des Querversteifungseinsatzes, und demgemäß.können die Fasern mit dieser Ausrichtung den Berührungsdruck von den Riemenscheibennuten auf den Riemen mit größerer Wirksamkeit und mit insgesamt geringerer Beanspruchung übertragen. Tatsächlich wirken die Pasern als Folge ihres Einbettens

5η das elastomere oder plastomere Material als Stäbe oder Stangen eines Ringes oder Reifens (hooped rods) ₃ die Biege- und Druckbeanspruchung unterworfen sind. Wenn im Gegensatz dazu die Fasern mit Bezug auf die genannten Flächen schräg verlaufen würden, beispielsweise rechtwinklig zur Längssymmetrieebene des Riemens angeordnet wären, wie es für die Fasern der den Basen benachbarten Lagen der Fall ist, würde der Berührungsdruck teilweise in Biege- und Druckbeanspruchung umgewandelt werden, die von einer Fläche (Riemenscheibennut) zu der anderen parallel dazu verlaufenden Fläche (Seitenfläche des in den Riemen eingebetteten Querversteifungseinsatzes) übertragen, d.h. in von dem Riemen ausgeübte Nutzarbeit übertragen, jedoch teilweise auch zu einem Moment umgewandelt, welches das Bestreben haben würde,. die einzelnen Faserlängen derart zu bewegen, daß sie sich entgegengesetzt zu dem Material, in welches sie eingebettet sind, drehen, so daß dieser Anteil des Berührungsdruckes in der die Fasern einbettenden Lage aufgezehrt und verlorene Arbeit sein würde, soweit es die Kraftübertragung betrifft, die dann mit niedrigerem Wirkungsgrad ausgeführt würde.

Weiterhin würde durch diese Aufzehrung von Nutzarbeit_s d.h. durch die Aufzehrung von Energie, die Betriebstemperatur des Riemens sich erhöhen, woraus sich ebenfalls die Folge ergibt, daß die Nutzlebensdauer des Riemens verkürzt würde. Alle diese Merkmale werden um so ausgeprägterj je größer der Winkel zwischen der Achse der Fasern und der Linie rechtwinklig zu der Fläche der Riemenflanken wird.

Weiterhin ist durch die besondere Ausführung der an den Riemenflanken angeordneten Lagen, in welche die Fasern

eingebettet sind, gewährleistet^ daß gleiche Berührungscharakteristiken zwischen den Riemenflanken und den Riemenscheibennuten während der gesamten Nutzlebensdauer des Riemens beibehalten werden, wobei hier als Charakteristiken insbesondere der Berührungsdruck uns die Zugbeanspruchung zu nennen sind. Tatsächlich ist auch bei Riemen gemäß der Erfindung zwar geringere Abnutzung als bei bekannten Riemen, jedoch eine gewisse Abnutzung vorhanden, jedoch werden durch diese Abnutzung die obengenannten Charakteristiken oder Eigenschaften nicht nachteilig beeinflußt, weil durch sie die Flächenstruktur der Riemenflanken nicht geändert wird. Im Gegenteil wird durch Abnutzung an den Riemenflanken bei Riemen gemäß der Erfindung die Oberflächenschicht der Riemenflanken erneuert, so daß die "neue" Außenfläche der Planken eine Schicht besitzt, welche die gleichen Eigenschaften wie die abgenutzte Schicht hat, so daß die Eigenschaften der Oberfläche der Planken auch über lange Zeit konstant bleiben. Weiterhin kann durch Ändern der Dicke der die Pasern einbettenden Lage an den Riemenflanken ein Riemen erhalten werden, bei welchem die Lebensdauer im Bereich der Planken gleich der Lebensdauer des gegen Zugbeanspruchungen widerstandsfähigen Einsatzes ist.

' Auch die Lage aus elastomerem oder plastomerem Material, in welche die rechtwinklig zur Längssymmetrieebene des Riemens ausgerichteten Pasern eingebettet sind und die im Bereich einer der beiden Basen angeordnet ist, trägt bei einem Riemen gemäß der Erfindung dazu bei, daß die genannten Zwecke erreicht werden. Tatsächlich behindert oder verhindert diese Lage mit den in sie eingebetteten orientierten Pasern eine Bewegung der Enden des geformten Streifens oder Profilstreifens, der einen Querverstexfungseinsatz darstellt, so daß auch die Amplitude

des Querverformungszyklus des Riemens verkleinert wird und als Folge die Temperatur des Riemens verringert wird und der Ermüdungswiderstand der Profilstreifen erhöht wird j welche die gegen Querbeanspruchungen widerstandsfähigen Einsätze darstellen. Tatsächlich würden, wenn

der Riemen beginnt, auf eine Riemenscheibe aufzulaufen₉ die Enden der Streifen oder Einsätze das Bestreben haben, sich in Richtung gegen die Längssymrnetrieebene des Riemens zu biegen.
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Eine solche Verformung ist jedoch durch das Vorhandensein der die orientierten Pasern einbettenden Lage verhindert. Tatsächlich wirkt diese Lage als Stütze oder Strebe, die sich mit ihren eigenen Seitenflanken mit den beiden Enden im wesentlichen in Berührung befindet.

Außerdem macht es der von dem Riemen beim Laufen um eine Riemenscheibe angenommene Radius möglich, daß die genannte Lage stärker oder fester gegen die Streifenenden gedrückt oder geschoben wird, die sich daher nicht verformen können. Dies ist sogar gewährleistet durch die orientierten Pasern, die sowohl einerBiegebeanspruchung als auch einerDruckbeanspruchung unterworfen sind. Zunächst wird durch die genannte Ausführung gleichmäßige Berührung an der gesamten Fläche der Flanken in Richtung der Höhe der Planken, zwischen den Riemenflanken und den Flächen der Riemenscheibennuten hervorgebracht, da die Riemenflanken sich nicht verformen können als Folge des Vorhandenseins desjenigen Abschnittes der Profilstreifen, der parallel zur.Riemenflanke und nahe dieser liegt. Dieser Abschnitt ist an seinen Enden durch eine Seite der Lage nahe der Basis, in welcher die orientierten Fasern eingebettet sind, und an der anderen Seite durch die Kontinuität in seiner Lage festgelegt, die von dem gebogenen Abschnitt des Streifens geschaffen

ist. Praktisch ergibt es sich, dai3 der genannte Abschnitt des Profilstreifens, der parallel zu den Riemen-flanken verläuft,"nicht nur parallel zu der Riemenflanke, sondern insbesondere auch parallel zur Riemenscheibennut verläuft.

Dies trifft zu auch in dem Fall, daß die genannte Lage sich auf derjenigen Seite des genannten Abschnittes der Streifen, welche der Längssymmetrieebnne des Riemens zugewandt ist, in Richtung gegen die gegenüberliegende Basis erstreckt (siehe beispielsweise Fig. 3)·

Der im wesentlichen gleichmäßige Kontakt zwischen den Riemenflanken und den Riemenscheibennuten führt zu gleichmäßigerer Abnutzung, die über die gesamte Flanke des Riemens besser verteilt ist, so daß auch höherer Wirkungsgrad der Kraftübertragung erhalten wird, wenn ein Riemen gemäß der Erfindung verwendet wird.

Die geringeren Verformung der gegen Querbeanspruchungen widerstandsfähigen Einsätze oder Streifen führt zu starker Verringerung der Hystereseverluste, da der Riemenkörper Verformungen quer zu seiner Länge praktisch nicht unterworfen wird. .Durch diese geringeren -Hysterese-Verluste wird der Wirkungsgrad der Kraftübertragung erhöht, wie es durch praktische Untersuchungen an Riemen gemäß der Erfindung gezeigt werden konnte, wobei außerdem während des Betriebes der Riemen diese eine niedrigere Temperatur hatten, wodurch die Lebensdauer verlängert wurde.

Alle diese Vorteile werden bei Riemen gemäß der Erfindung mit einer Ausführung erhalten, bei welcher praktisch keinerlei Querverformung des Riemenkörpers auftritt und

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gleichzeitig gewährleistet ist., daß der Riemen eine zweckentsprechende Längsbiegsamkeit hat und gute Haftung zwischen Kautschuk und Metall gegeben ist.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

Claims

Patentansprüche

Iy Antriebsriemen mit einem Riemenkörper aus elastomerem oder plastomerem Material, der eine große Basis, eine kleine Basis und zwei seitliche konvergierende Planken aufweist, wobei ein gegen Zugbeanspruchungen widerstandsfähiger Einsatz, der eine Mehrzahl von Schnüren aus biegsamem und undehnbarem Material aufweist ₃ die parallel' zueinander und in ein und derselben Ebene liegen, sowie eine Mehrzahl von gegen Querbeanspruchungen widerstandsfähigen Einsätzen vorgesehen sind, die in den Riemenkörper eingebettet und entlang dessen Länge verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (12 bzw. 12 und 14 bzw. 12 und 29) vorgesehen sind, durch welche die auf die Riemenflanken (5 bzw. 22) wirkenden Berührungsdrücke vergleichmäßigt werden.
2. Riemen nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel an den Riernenflanken (5 bzw. 22) eine Lage (12 bzw. 28) aus elastomerem oder plastomerem Material aufweisen, in welche Pasern oder Paserlängen eingebettet sind, die rechtwinklig zur Fläche der Flanken orientiert bzw. ausgerichtet sind.
3· Riemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel weiterhin eine im Bereich der großen Basis (Fig. 2 und 3) oder im Bereich der kleinen Basis (Fig. '¹O angeordnete Lage (1*1 bzw. l6 bzw. 29) aus elastomerem oder plastomerem Material aufweisen, in welche Pasern oder Paserlängen eingebettet sind, die rechtwinklig zur Längssymmetrieebene des Riemens ausgerichtet sind.
4. Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis 3₃ dadurch gekennzeichnet, daß die gegen Querbeanspruchungen widerstandsfähigen Einsätze (7 bzw. 24) Metallstreifen sind, die derart gestaltet sind, daß sie im Bereich der Riemenflanken (5 bzw. 22) zwei zu diesen parallele Abschnitte (8 bzw. 25), daran anschließend zwei gebogene Abschnitte (9 bzw. 26), die zuerst eine l80°-Schleife bilden, der eine 90°-Schleife folgt, und einen geradlinigen Abschnitt (10 bzw. 27) aufweisen, welcher die beiden ' gebogenen Abschnitte verbindet und parallel zur größeren (Fig. 4) oder zur kleineren (Fig. 1) Basis verläuft.
5. Riemen nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der geradlinige Abschnitt (10) nahe der kleinen Basis (4) angeordnet ist.
6. Riemen nach Anspruch 5₃

dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Basis (4) einen kontinuierlichen Längsschlitz bzw, eine kontinuierliche Längsausnehmung (11) aufweist.
7. Riemen nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der geradlinige Abschnitt (27) sich nahe der großen Basis .-(20) befindet. 25
8. Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schnüre des gegen Zugbeanspruchungen widerstandsfähigen Gebildes sich mit dem geradlinigen Abschnitt (10 bzw. 27) des gegen Querbeanspruchungen widerstandsfähigen Einsatzes (7 bzw. 24) parallel zur großen Basis oder zur kleinen Basis im wesentlichen in Berührung befinden und über diesem angeordnet sind.