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Dokumentenidentifikation DE102005048079A1 12.04.2007
Titel Antriebsriemen
Anmelder ContiTech Antriebssysteme GmbH, 30165 Hannover, DE
Erfinder Manger, Norbert, 30851 Langenhagen, DE
DE-Anmeldedatum 07.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005048079
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse F16G 1/10(2006.01)A, F, I, 20051007, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Antriebsriemen mit einem Basiskörper aus mindestens einem Elastomer mit mindestens einer Zugträgerlage, wobei mindestens ein Zugträger aus Spinnenseidenfäden aufgebaut ist. Spinnenseide weist mit Festigkeiten bis über 2500 N/mm2 gegenüber Stahl eine mindestens fünffache Zugfestigkeit und gegenüber beispielsweise Keflar mehr als die fünffache Dehnung auf. Ein derartiger Riemen nimmt dementsprechend gegenüber herkömmlichen Antriebsriemen besonders bei ungleichförmiger Belastung mit starken Spitzen höhere Betriebslasten auf.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Antriebsriemen mit einem Basiskörper aus mindestens einem Elastomer mit mindestens einer Zugträgerlage.

Derartige Antriebsriemen sind seit langem in einer großen Vielfalt bekannt und im Einsatz. Die Zugträgerlage übernimmt bei derartigen Riemen die Zugspannungen, die während des Betriebes in den Riemen auftreten.

Insbesondere bei Verbrennungsmotoren und hier besonders beim Antrieb der Nockenwelle sind Antriebsriemen besonders hohen und stark schwankenden Belastungen ausgesetzt. Deshalb ist es erforderlich, für die Zugträger möglichst hochfeste Materialien zu wählen. Dies wird im Stand der Technik beispielsweise durch den Einsatz von Metallfäden aus hochfesten Stählen oder Kunststofffäden, beispielsweise aus Aramid oder Keflar gelöst.

Die DE 160 03 11 offenbart Antriebsriemen, in denen organische oder anorganische Zugfäden mit metallisierter Oberfläche verwendet werden. In der DE 195 48 760 C1 sind diese Zugfäden zur Verbesserung der Haftung mit dem elastomeren Basiskörper zusätzlich mit einem Haftvermittler plasmabeschichtet.

Die genannte Zugfestigkeit der Zugfäden aus Metall, Glasfasern, Polyester etc. ist jedoch nicht in allen Fällen ausreichend, so dass mehrere Zugträgerlagen oder aus mehreren Fäden verzwirnte Seile zum Einsatz kommen. Damit sinkt jedoch häufig die Elastizität der Riemen, die vor allem bei den stark schwankenden Belastungen von Zahnriemen in Ventiltrieben die Ungleichförmigkeit der Last ausgleichen muss. Außerdem werden die Antriebsriemen steifer, die möglichen Biegeradien steigen und die Riemen werden schwerer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsriemen zu schaffen, deren Zugträger unter Vermeidung der genannten Nachteile eine hohe Festigkeit bei ebenfalls hoher Elastizität gewährleisten.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mindestens ein Zugträger aus Spinnenseidenfäden aufgebaut ist.

Spinnenseide weist mit Festigkeiten bis über 2500 N/mm2 gegenüber Stahl eine mindestens fünffache Zugfestigkeit und gegenüber beispielsweise Keflar mehr als die fünffache Dehnung auf. Ein derartiger Riemen nimmt dementsprechend gegenüber herkömmlichen Antriebsriemen besonders bei ungleichförmiger Belastung mit starken Spitzen höhere Betriebslasten auf.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Zugträger mit einem Haftvermittler beschichtet.

Ein Haftvermittler verbessert die Verbindung des umgebenden Elastomeres mit den Zugträgern. Besonders bei Verwendung von hochdehnbaren Fäden aus Spinnenseide ist eine gute Verbindung vorteilhaft, um die hohen Kräfte und Dehnungen des Zugträgers auf das Elastomer zu übertragen.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Beispiel der Erfindung näher erläutert.

In 1 ist ein Keilrippenriemen 1 im Querschnitt dargestellt. Der Keilrippenriemen 1 weist ein Rippenprofil 2 auf, welches aus einer Lage 3 elastomeren Materials aufgebaut ist.

Auf der dem Profil 2 gegenüberliegenden Seite des Keilrippenriemens 1 ist eine Decklage 4 ebenfalls aus elastomerem Material angeordnet. Lage 3 und Decklage 4 sind an einer Grenzschicht 5 zusammenvulkanisiert.

Eingebettet zwischen Lage 3 und Decklage 4 ist im Bereich der Grenzschicht 5 eine Trägerlage 6 aus einzelnen Festigkeitsträgern 7 angeordnet. Die Festigkeitsträger 7 sind aus Spinnenseide mit einer Zugfestigkeit von etwa 2000 N/mm2 bei einer elastischen Dehnung mm von etwa 28% gefertigt. Damit übertrifft die Dehnung der erfindungsgemäßen Festigkeitsträger die aus dem Stand der Technik bekannten Dehnungen um ein Vielfaches. Beispielsweise weist Keflar nur eine Dehnung von ca. 4% auf.

1
Keilrippenriemen
2
Rippenprofil
3
Elastomerlage
4
Decklage
5
Grenzschicht
6
Trägerlage
7
Festigkeitsträger


Anspruch[de]
Antriebsriemen (1) mit einem Basiskörper (3, 4) aus mindestens einem Elastomer mit mindestens einer Zugträgerlage (6), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zugträger (7) aus Spinnenseidenfäden aufgebaut ist. Antriebsriemen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugträger (7) mit einem Haftvermittler beschichtet sind.






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