用于生产驱动皮带的方法和驱动皮带与流程

本发明涉及一种用于生产驱动皮带的方法。

背景技术

de102013104764a1中有对于现有技术中已知的、一般驱动皮带，以及具体齿形皮带的生产中的不同处理方法的说明。其中给出了用于制造具有嵌入的拉力载体的皮带的方法作为现有技术的改进，在该方法中使得该拉力载体进行在先的预制处理。这里，该皮带包括由具有弹性特性的聚氨酯制成的皮带体，其具有作为皮带背部的盖层和具有力传导区域的下部结构以及嵌入在该皮带体中的拉力载体并且以聚氨酯进行预制处理。这里，通过以下方式保证拉力载体空腔的可重复聚合物填充和随之而来的高过程可靠性，即，在皮带制造的设置在前的方法阶段中将拉力载体的拉力载体空腔至少部分地以聚氨酯填充，方法是在唯一的预制阶段中或者在至少两个预制阶段中将拉力载体以聚氨酯或者其初始组分以及包含至少一种溶剂或者分散剂的预制混合物湿润然后将经过预制处理的拉力载体干燥，其中用于填充拉力载体空腔的聚氨酯与皮带体的聚氨酯相同。通过这种生产的方式方法可实现对所有拉力载体纤维，包括最内层拉力载体纤维的均匀湿润，并且实现了拉力载体在皮带体上的良好粘附。

此外，齿形皮带生产的通常形式例如在raimundperneder的“handbuchderzahnriementechnik”,springerverlagberlinheidelberg,2009,isbn978-3-540-89321-9,第29-35页中有说明。

由此，对于封闭的齿形皮带来说主要有两种不同的基础材料，其又需要不同的生产方法。

a)基于合成橡胶的齿形皮带

第一种基础材料是合成橡胶，由该合成橡胶生产出硫化齿形皮带。

皮带由弹性体(合成橡胶，如氯丁橡胶(cr)，氢化丙烯腈丁二烯橡胶(hnbr)或乙烯丙烯二烯橡胶(epdm))，拉力载体(主要是玻璃纤维，替代性还有芳纶、碳或钢制成的纤维，股线或丝线)和齿部侧面的聚酰胺织物组成。该织物减少了磨损并增加了齿部的抗剪强度。

各个独立的齿形皮带长度的生产需要各自的模具。首先将无头筒形的织物拉伸套至该模具上。然后在模具宽度上将唯一的或者两个平行的拉力载体以螺旋形缠绕在该织物上。拉力载体中的拉伸力将织物固定并且决定了随后成品皮带的长度。织物的厚度也决定了拉力载体在皮带中的位置。

将弹性体缠绕在拉力载体上作为第三层。将如此准备过的模具放入硫化容器中。在压力和温度的影响下形成齿部并且通过硫化进行对橡胶的交联。通过压力，弹性体在拉力载体之间流通并且将齿部孔隙填满。粘度这样确定，使得材料在拉力载体之间流动通过，但不会透过织物。由此将织物拉伸并且一并压入孔隙中。

这些皮带总是带有织物地生产。通常对皮带背部进行打磨，以消除不均匀处并且达到均匀的背部厚度。

b)基于浇铸聚氨酯的齿形皮带

第二种材料是浇铸聚氨酯(“pu”)。

在由聚氨酯生产齿形皮带的过程中通常使用由两种或多种组分组成的浇铸聚氨酯。

在各种情况下都将钢制拉力载体放入pu基质中以进行力传递。芳纶同样是可行的。目前为止，玻璃纤维在这种皮带中没有什么值得讨论的应用。

在由pu生产齿形皮带的过程中，各个单独的齿形皮带长度也需要各自的模具。芯件以钢制拉力载体缠绕。外模以定义量的pu填充。经缠绕的芯件放入外模中并且pu通过挤入的芯件而排出(排溢铸造)。这里，空气向上逸出。

在另一个方法变体方案中，首先将经缠绕的芯件放入模具中，然后从下方注入pu。然后pu在模具中缓慢从下方往上升。目的总是为了从下往上排挤空气从而避免在pu中的夹杂空气。补充性地，可以使用真空以促进该处理过程。

作为生产具有pu基质的齿形皮带的另一种方法可以使用离心浇铸，在该方法中利用旋转离心力将可流动的塑料引入齿形皮带的模具中。

前述处理方式的特别之处在于所谓的缠绕销(wickelnasen)，其必须存在用于在模具上引导拉力载体。缠绕销确定了拉力载体在成品齿形皮带中的定位或位置。没有这些缠绕销的话，拉力载体会平放在齿形皮带模具的头部。没有弹性体可以在拉力载体和齿部头部之间流动。在成品皮带中，拉力载体会分别裸露地位于齿部中间空间中并由于轮廓覆盖而与皮带轮直接接触，这会导致显著的磨损。

借助于缠绕销，在钢制拉力载体和带轮头部之间总是有一层薄的pu层。然而由于拉力载体放置在缠绕销上而使得在齿部缝隙中留有一条线，其虽然不会与带轮直接接触，但是可能情况下使得有害异物介质(潮湿、化学品等)会侵入并且由此形成了皮带过早损伤的潜在起始点。

前述已知生产方法的原理性缺点在于，利用这些方法无法为待生产的皮带在生产过程中在其齿部侧上配备在方法中本身被引入到模具中的织物层。之后例如通过粘合而施加织物也不是容易实现的，因为由此会使得齿形几何形状产生不允许的改变。由此总是可以将预成型的织物层放入相应的模具中。但这种织物层的成型和放置所需的花费却非常高昂。

玻璃纤维或者相似易于断裂的纤维在传统生产的皮带中同样不会使用，因为在利用预紧力去除皮带时这些敏感的纤维丝一定会被缠绕销所拉伸，由此其会受到损伤。

c)其它方法

除了前述两个在实践中主导的材料和工艺方法之外还建议通过注塑生产齿形皮带。

具有聚氨酯(热固性或热塑性)基质，并且其中嵌入有基于纤维的拉力载体，例如基于玻璃纤维或者高性能纤维的拉力载体、并且具有齿部侧织物的齿形皮带的生产提出了特别的挑战。

但为了优化此处所讨论类型的齿形皮带的交变弯曲疲劳极限，纤维，尤其玻璃纤维、高性能纤维或类似纤维的应用是所希望的。

此外，拉力载体和皮带模具之间的织物额外优化了pu(聚氨酯)制成的齿形皮带的使用特性，并且使得缠绕销变得多余。

技术实现要素：

本发明的目的在于，实现驱动皮带，尤其齿形皮带的简化生产。这里，最优情况下，根据本发明的方法应允许由替代性材料，例如橡胶材料，例如天然橡胶或者合成橡胶，基于有机硅的材料，以及各个其它适合于利用浇铸方法生产皮带的替代性材料来生产驱动皮带，尤其齿形皮带。

为此目的，本发明提出权利要求1所述方法，利用该方法可以以特别经济和技术上优化的方式生产驱动皮带，尤其齿形皮带。

本发明有利的设计方案在从属权利要求中和接下来的说明中给出，在接下来的说明中也对本发明的整体思想进行进一步说明。

根据本发明的用于生产齿形皮带的方法由此至少包括下列工作步骤：

a)准备浇铸工具的型芯和外模，其中该型芯设置用于放入外模中，从而在外模和位于其中的型芯之间构成了反映出待生产的驱动皮带的形状的空腔，并且其中该型芯对应于该空腔的周面或者外模对应于该空腔的内周面上设置有待在驱动皮带上复制的几何形状，该几何形状通过凹陷或凸起形成，这些凹陷或凸起通过彼此对接的面限定，这些面形成在型芯的周面或外模的内周面中或者形成在型芯的周面或外模的内周面上；

b)将纺织物层放置在待在驱动皮带上复制的几何形状上；

c)将型芯放入外模中，由此该型芯和外模在其之间限定出空腔；

d)选择性地：将拉力载体安置在空腔中；

e)选择性地：至少在待在驱动皮带上复制的几何形状区域中将该空腔相对于环境密封；

f)将纺织物层贴靠在型芯上或者在外模上限定出待在驱动皮带上复制的几何形状的面上，方法是通过在工作步骤b)之后存在于纺织物层和几何形状之间的空余空间区域中产生负压；

g)将可浇铸的弹性体基础材料引入空腔中；

h)选择性地：在以基础材料完全填充空腔之后对基础材料进行后挤压，以促进空腔中压力的提高；

i)选择性地：保持作用在基础材料上的压力，直至基础材料变得足够坚固；

j)将得到的皮带卷进行脱模。

当在本说明书中以“选择性”来标记某个措施、某个工作步骤或者某个特征时，那么意思是该措施、该工作步骤或者该特征分别都不是本发明的必要组成部分，而是可以选择性地实施，以达到在所涉及的选择性措施、工作步骤或者特征方面进行说明的优势或者效果。

根据本发明的方法同样适用于生产具有封闭形状的驱动皮带，也就是说例如在不使用时为圆形的，或者是不封闭的，也就是说具有明确的起始和明确的终端。

因此，将具有外模和放入该外模中的型芯的浇铸工具用于根据本发明的方法。

为此提供了在外周上设置有待在皮带上复制的几何形状的型芯。在利用根据本发明的方法生产齿形皮带的情况下，该几何形状为待在皮带上复制的齿形几何形状的阴模。作为选择或者补充，也可以将待在皮带上复制的几何形状形成在浇铸工具外模对应于空腔的内周面上。

在根据本发明的方法中，将纺织物放置在浇铸工具待在驱动皮带上复制的几何形状上。在该待在驱动皮带上复制的几何形状为齿形几何形状的情况下，为此将纺织物如此围绕型芯放置或者放置到外模上，使得该织物层支撑在型芯或者外模的齿形几何形状的齿部端面上。

在这里，“纺织物”指所有对于技术目的所设定的、平面延伸的构成物，其由彼此连接的丝线或者纤维生产。其中也包括通过纺织工艺生产的织物，其特别适用于根据本发明的目的。但也可以使用针织织物、钩编织物、平纹织物和所有其它在根据本发明生产的成品驱动皮带中满足在此根据本发明所设定的纺织物层的目的的纺织品。

在放置纺织物层之前或之后将型芯放入反映驱动皮带外部形状的外模中，由此该外模和型芯在其之间限定出了空腔，该空腔总体上决定了待生产的驱动皮带的形状。

尤其当通过施加负压而促进纺织物层在待在驱动皮带上复制的几何形状上的贴靠时，将形成于外模和型芯之间的空腔至少在设定有待在驱动皮带上复制的几何形状的区域中相对于环境密封封闭可以是有利的。

为了促进将纺织物层放置到待在驱动皮带上复制的几何形状上，可以至少在纺织物层和型芯之间依旧存在的空余空间中产生负压。由于该选择性施加的负压，该纺织物层贴靠到限定出待在驱动皮带上复制的几何形状的面上。在有待在齿形皮带上复制的齿形几何形状的情况下，在型芯齿形几何形状的齿部的齿面以及分别存在于齿形几何形状的齿之间的齿部缝隙的基底面上，纺织物层由于在待复制的齿形几何形状的区域中存在的空余空间的真空而贴靠到待复制的几何形状上。

为了选择性地产生负压，可以在几何形状的区域中设定抽吸钻孔，其终止于限定出待复制的几何形状的面上，在有齿形几何形状的情况下尤其终止于齿的齿部端面或者齿部侧面或者齿形几何形状的齿部缝隙的基底面上。通过该抽吸钻孔将存在于空余空间中的大气抽出，大气通常为空气。通过这种方式，通过抽吸在纺织物和待复制的几何形状之间产生了负压并通过该负压将纺织物吸至几何形状的表面上并且由此保持在型芯或外模上。

最优情况下，将纺织物形成得尽可能致密并且由此弱透气直至气密。通过这种方式可以在形成得相对小的抽吸气流或负压的情况下就已经可以触发借助于排空大气而引起的至待复制的几何形状上的贴靠。

为了优化纺织物层在根据本发明的驱动皮带的基体的基础材料上的连接，可以为该纺织物层的纺织物设置能够与基础材料反应的涂层。通过这种方式可以达到纺织物层在基础材料上的牢固的材料配合连接。为此目的优选使用与基础材料类似的材料。例如，如果基体由pu基础材料形成，那么当把纺织物放入铸模的空腔中时，将纺织物层的纺织物或者整个纺织物层以相同的或者类似的、与基础材料反应的pu材料进行涂层是有利的。

如果在纺织物层或者形成该纺织物层的纺织物上施加涂层，那么在通过施加负压来促使纺织物层贴靠在待在驱动皮带上复制的几何形状上的情况下，当该纺织物层由于该涂层而很大程度上气密时证明是特别有利的。此外，还可以通过使得纺织物为纵向弹性的来促进纺织物在待复制的几何形状上的贴靠。

这一点当待覆盖纺织物、待在待生产的驱动皮带上复制的几何形状形成在型芯上时证明是尤其有利的。通过其纵向弹性可以将纺织物在放入模具中时进行一定程度的预张紧并且由此保证了纺织物在放入状态下就已经具有了在几何形状上无瑕疵的特定形状。其本身的弹性允许纺织物尽管由于选择性进行的对存在于几何形状区域中的气体，例如空气的抽吸而产生的预张紧，或者由基础材料所施加的压力依旧可以延长，使得其无瑕疵地贴靠在型芯待在驱动皮带上复制的几何形状上。当待复制的几何形状为齿形几何形状时证明是特别有利的。

纺织物层可单层或多层地安置在待复制的几何形状上，以符合在实际中考虑到用作纺织物层的材料相应的特性的情况下所出现的负载。

在选择性通过施加负压促进的、至铸模待在驱动皮带上复制的几何形状上的贴靠后，纺织物不必完美地贴靠在待在驱动皮带上复制的几何形状的面上，而是仅仅这样保持，使得待复制的几何形状的待覆盖的每个面上都至少区段性地贴靠有纺织物。

在以前述方式将纺织物层预先定位在型芯或者外模限定出待复制的几何形状的面上之后，将待生产的驱动皮带各个相应的基础材料注射入包括型芯和外模的塑型工具的空腔中。这里，基础材料的引入优选利用低于在传统的弹性体注塑中常见压力的压力进行。由此，对于根据本发明的方法来说，低于100bar的压力是优选的。在实际中，最高50bar，尤其2-50bar的压力是优选的，其中，利用小于50bar，例如最大45bar或者最大40bar的压力，在实践中能够预期特别良好的填充效果。

如果在引入基础材料时在空腔中有气体，例如空气，那么这些气体由基础材料挤出并且能够通过为此所设置的阀门、流出开口、平衡容器和类似装置逸出。这里，可以这样促进对相应气体的驱逐，即，在铸模上设置至少一个溢流区域，在铸模被完全填充之后，引入铸模中的过量基础材料目的性地流入该溢流区域中。

涌入空腔中的基础材料压向贴靠在待复制的几何形状上的纺织物层并且与选择性产生的并且同样还是选择性保持的负压一起作用使得纺织物层平滑地压至其所对应的几何形状面上，并且以这样的方式，即，纺织物层也完美覆盖几何形状各个面之间的过渡区域。以这样的方式，在相对复杂成型的齿形几何形状上也可以无需大的耗费就可保证，限定出齿形几何形状的面均匀地并且准确地以纺织物层覆盖。

以纺织物层对限定出待复制的几何形状的面的均匀覆盖可额外地这样得到促进，即，在以基础材料完全填充空腔后选择性地引发压力提升，方法是将额外的基础材料后挤压进入空腔中。此外，通过这种目的性的压力提升最优地保证了基础材料完全填满待在驱动皮带上复制的几何形状。因此，该工作步骤尤其在填充待在待生产的皮带上复制的齿形几何形状时证明是特别有意义的。

将分别作用在基础材料上的压力保持至基础材料变得足够坚固。

在需要的情况下，为了调整特性，使皮带以本身已知的方式经过选择性额外的温度处理。

然后将所得到的皮带卷脱模。

在驱动皮带待复制的几何形状形成于型芯上的情况下，其形成在皮带的内侧。但是同样可能的是将皮带的几何形状首先形成在其位于外部的背侧。例如在具有齿形几何形状的情况下，那么皮带的齿部不通过型芯，而是通过形成在外模上的齿形几何形状来复刻形成。在需要的情况下，可以将所得到的齿形皮带在其生产之后进行翻转，由此最先位于外侧的齿部在可出售和可使用的成品中存在于皮带的内侧。

待利用根据本发明的方法生产的驱动皮带可以配备有拉力载体，其在实际应用中承担施加在驱动皮带上的力。

在模具填充之后所保持的、作用在基础材料上的力促进了基础材料对拉力载体的渗透并且由此降低了各个丝线的内部摩擦，由这些丝线构成该拉力载体。令人惊奇地发现，尽管在根据本发明的处理方式中注入压力相对较小，依旧达到了对拉力载体的完全渗透并且保证了拉力载体在基础材料上的最优附着，而无需为此付出特别的成本，例如需要特殊的预涂层或者类似的。通过由此产生的拉力载体在基础材料中的牢固内嵌，根据本发明而制造的齿形皮带的使用寿命总体上得到了改善。

根据本发明的处理方式由此允许将选择性设置的拉力载体在未涂层的状态下放入铸模的空腔中并且由此嵌入在基础材料中，使得拉力载体牢固附着在基础材料上并且在使用中可以可靠地承受作用在驱动皮带上的拉力负载。当然，这并不排除为拉力载体设置涂层，例如附着剂，如果这出于生产技术视角是有利的，或者由于分别所使用的拉力载体的材料的特殊性而证明对于优化附着是有利的。但是在根据本发明生产驱动皮带时，这种处理开支不是必须进行去达到拉力载体在驱动皮带基础材料上的复合功能的附着。无论如何，在根据本发明的生产方式中，即使使用了涂层的拉力载体时，基础材料到在各个拉力载体纤维或者丝束之间存在的空余空间中的渗透也促进了拉力载体在基体上的附着。

选择性设定的拉力载体安置在根据本发明形成的铸模的空腔中。

为此可以将拉力载体在放入型芯(工作步骤c))之前围绕型芯放置。如果拉力载体以单独的纤维、纤维束、纤维扎形成或者形成为条状，例如以纺织物条的形式，那么为此目的将拉力载体在一层或多层中围绕型芯缠绕。这里，拉力载体优选以螺旋状围绕型芯放置。通过以此种方式安置具有相对于型芯纵轴倾斜在型芯上延伸的螺纹形的拉力载体，可以将拉力载体连续地围绕型芯放置并且在待生产的驱动皮带中保证了最优的效果。为了使得拉力载体层的承压能力匹配于在实际使用中出现的负载，可以在需要的情况下将拉力载体一层或多层地安置在铸模的空腔中。

选择性或补充性地，作为选择可能的还有，将拉力载体以距离齿形几何形状一定距离安置在空腔中并且由此在成品驱动皮带中也与纺织物层有间距。为此可以在将型芯放入外模之后以及在注入基础材料之前借助于可移动的辅助元件将拉力载体以距离纺织物层一定距离定位在铸模的空腔中。然后在注入第一份基础材料之后分步地或者连续地在将拉力载体保留在基础材料中的前提下将辅助元件从空腔中移出。

也就是说在该变体方案中，只要有设置，拉力载体就借助于保持元件对应于其随后在待生产的驱动皮带中的位置而定位在工具的空腔中。在此，为了实现拉力载体在腔体空余空间中的定位而不需要保持销或类似物，将保持元件可移动地支撑在工具中并且在至少两步中进行基础材料的注入。这里，第一注入步骤如此实施，使得相应的拉力载体通过所注入的基础材料而暂时得以保持并且在保持保持元件从拉力载体由基础材料所包裹的区域中移出时保持该位置。在第二注入步骤中则将此时已不在空腔中的保持元件所留下的空洞封闭。

当然，移出保持元件以及封闭其分别留下的空洞也可以在多于两个分步中进行，也就是说例如总是移除如此多的保持元件，使得拉力载体层可靠地保持其设定位置，直至后续的基础材料份额注入，以填充保持元件在其移除之后所不再占据的空间。

同样地，当然也可以在近乎连续地步骤流程中实施对保持元件的移除和基础材料的后注射，方法是例如在移除保持元件时基础材料持续存在于空腔中并且将在从空腔中移出时由保持元件所释放的空间立即重新以补充的基础材料封闭。

保持元件例如可以形成为纵向或径向可推动的滑块、棒、销或者类似物。保持元件可如此成型，使得产生与拉力载体的线性接触。为此可以使用剑形、轨形或者棍形的保持元件。当待在驱动皮带上复制的几何形状形成在型芯的外周面上时，这些是特别适合的。在将齿形成在齿形皮带的背面上的制造过程中，根据相应工具芯件的形状也可以使用支撑环或者支撑轨作为保持元件。

如果需要为待生产的驱动皮带配备拉力载体，那么可以以特别有利的方式如此进行装备，即，将拉力载体直接施加在纺织物层上。在生产齿形皮带的情况下，拉力载体以这种方式通过纺织物层直接支撑在齿形几何形状的齿部端面上。在直接放置到纺织物层上时，纺织物的厚度决定了拉力载体在皮带中的位置。

通常情况下在根据本发明的方法中也将驱动皮带生产为卷，其宽度明显比各个单独待出售的驱动皮带的设定宽度更宽。在这种情况下，通常在批量生产步骤中以用于各个相应目的所设定的宽度从这些卷上分割出驱动皮带。

在需利用根据本发明的方法生产驱动皮带的情况下可以以前述方式制造在背面有齿或者在与背面相对而置的内侧有齿或者在两面上有齿(dl齿形皮带)的齿形皮带。

如上面已经提到的，在生产具有位于外部的、待在驱动皮带的背部上复制的几何形状，尤其齿部形状的驱动皮带时，将分别所得到的皮带在需要的情况下于成型生产后翻起，以将先前位于外部待复制的几何形状，也就是尤其齿形几何形状翻转至内侧。如果在成型后得到的卷对于进行翻起而言太宽或太硬，可以选择性将该工作步骤在驱动皮带的批量生产后进行。

在根据本发明生产的驱动皮带，尤其齿形皮带中，拉力载体可由下列材料构成：

钢丝、钢绳、玻璃纤维、高性能纤维，如芳纶，碳纤维、聚酯纤维或者具有相似负载强度的替代性材料，如由两种或者多种不同材料，如碳纤维和玻璃纤维形成的混合拉力载体。

与如何以及在何处将拉力载体定位在铸模中无关，其可以以单独纤维、束、卷或者编织物的形式放入工具中。为了将拉力载体层的负载能力匹配于实际应用中出现的负载，在此也可以在需要的情况下将拉力载体以一层或者多层安置在铸模的空腔中。

从制造技术的角度来看，并且考虑到所追求的待生产驱动皮带的特性，将拉力载体形成为纺织物裁剪段也可以是有利的。该纺织物优选如此形成，使得其经纱和纬纱围成开口，这些开口的大小使得基础材料能够渗透通过。利用这样开口、在成品皮带中其中渗透有基础材料的纺织物，通过简单的方式保证了拉力载体和基础材料之间的牢固结合，通过这种结合保证了在运行中施加在皮带上的力可靠地由拉力载体承担。

形成拉力载体的纺织物可以由玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、聚酯纤维、钢丝、钢绳或者其它具有足够强度和柔性、适合作为拉力载体的材料生产。当然，这里也可以将不同的纤维彼此结合，以实现在使用中出现的负载下保证拉力载体的优化的行为。由此，将高强度纤维与特别柔软的纤维进行结合，以在高拉力负载能力下达到同样高的拉力载体柔性，例如可以是有利的。

纺织物裁剪段可以是直接为相应皮带长度批量生产的软管纺织物，尤其软管织物。

但纺织物裁剪段也可以形成为扁平纺织物。在这种情况下可以将该纺织物裁剪段以具有给定宽度的条带以螺旋形缠绕的方式放置在铸模的空腔中。

拉力载体纺织物裁剪段这样安置在铸模的空腔中，使得其形成软管。接合区域，也就是安置在空腔中的裁剪段中纺织物裁剪段彼此相对应的边缘彼此相遇的区域，在此可以以相对于型芯或者外模的纵轴平行指向的、直线接头或者以相对于型芯和外模的纵轴倾斜指向的接头进行接合。这里，接合边缘可形成为线形的或者具有多重锯齿形、波浪形或者以其它形式具有不规则的走向。将拉力载体纺织物裁剪段的边缘不在接头中，而是以重叠的方式接合也是有利的，条件是在相应的连接方法方面证明是有利的。

拉力载体纺织物裁剪段彼此对接或者彼此重叠的边缘例如可以通过缝合、焊接(激光/超声)或者粘合彼此连接。

纺织物裁剪段分别在周向上安置在空腔中的丝束或者纤维的作用为，在实际应用中承担或者转移施加在皮带上的拉力。与此相对，平行于型芯或者外模的纵轴朝向的纤维或者丝束确保了周向朝向的纤维或丝束的位置并由此防止了拉力载体在引入基础材料时的滑移。

最优情况下，将纺织物裁剪段如此批量制造并且在铸模空腔中定向，使得承担拉力的纤维在周向中并且与铸模的纵轴正交垂直地延伸。这里，朝向该方向的丝束或纤维以有利的方式具有比与铸模纵轴轴平行定向的丝束或纤维更高的抗拉强度和交变弯曲疲劳极限。轴向的丝束或纤维仅需一次性承担在制造工艺中出现的力并可相应实施得较弱。

如上面所提到的，纺织物裁剪段并不一定在严格的纺织技术意义上为由彼此通过合适的编织技术所编织在一起的经纱和纬纱所形成的织物。而是可以将织物裁剪段分别彼此呈角度地安置的纤维或丝线以编织物的形式在其交叉点上彼此粘合、焊接或者缝合。

在特定的应用情况下有利的是，将拉力载体纺织物裁剪段的经纱和/或纬纱以相对于型芯或者外模的纵轴＞0°并且＜90°的角度安置。通过对纺织物相应呈对角线的定向或者成型可以有针对性地影响到皮带的弹性。例如可以通过以45°的角度来安置纺织物丝束目的性地为待生产的齿形皮带赋予了在其纵向上的高弹性。此外还可以通过以下方式对其产生影响，即，如此匹配纺织物裁剪段的编织图案，使得其在负载方向上具有一定的弹性，或者通过丝束或者纤维的间距。

原则上可以由此通过所使用的拉力载体材料、编织图案以及图案在皮带中的安置/定向来控制待生产的驱动皮带的刚度并由此控制其延伸行为。

构成了根据本发明用于驱动皮带生产的、施加在待在皮带上复制的几何形状，尤其是齿形几何形状上的纺织物层的纺织物可以由聚酰胺(尼龙)或者替代性的材料构成。这里，各个相应的纺织物可选择性含有在使用中降低摩擦的组分，如特氟龙丝束。

构成纺织物层的纺织物或者在使用拉力载体裁剪段的情况下的纺织物裁剪段可包括识别装置，其在使用生产完毕的齿形皮带时作为无源元件明确确定驱动皮带和/或作为有源元件探测皮带的至少一种特性或者至少一种状态并且将其发送到信号探测装置处。

在拉力载体和/或纺织物之外，在根据本发明的方法中还可以在待生产的驱动皮带中引入其它装备元件。由此，在皮带中引入允许明确确定各个相应驱动皮带的识别装置也是可能的。该识别装置可以形成为探测皮带的特定特性并将其报告给信号探测装置的有源元件。该识别装置又与分析装置相连，该分析装置借助于所探测到的数据给出有关被监控齿形皮带的状态、预期寿命等的信息。相应形成的皮带驱动装置和用于检测该驱动装置的方法在2015年5月7日的德国专利申请102015107177.0中有说明，由此其内容也纳入到本申请当中。

用于信号传输的有源发射器，例如所谓的“rfid’s(射频识别)”，以及用于探测各个相应特性值而使用的传感器通常需要能源供应以运行。为此目的可以以本身已知的方式将能量发生单元，例如压敏元件引入根据本发明制造的驱动皮带中，该能量发生单元由驱动皮带在使用中所经受的变形而产生电能或者通过他励，例如通过电场感应、通过超声波等制造电能。能源供应单元由此必须与各个相应的有源组件导电连接。

同样可以将不同的、选择性设置在根据本发明生产的驱动皮带中的组件彼此线连或者为这些组件中的每一个都设置接线处。该接线处例如也可以作为用于发射或者接收信号的天线使用。

对于该接线应用来说可以在根据本发明制造的驱动皮带中嵌入的纺织物(齿侧的、位于驱动皮带外侧的纺织物层、拉力载体、拉力载体纺织物裁剪段)中一并引入导电的丝线。这些导电材料可以用于传递信号和能量，但也用作测量接收器本身。可以将丝线如此嵌入纺织物中，使得当超过相应丝线预定的例如为0.1％的极限延伸率时，相应的丝线损毁。如果通过该丝线传导电流，那么在丝线断裂时信号中断。信号的中断可被探测并且是超过所设定的极限延伸率的衡量标准。这可以作为皮带在使用中过度负载并且必须更换的信号来应用。随着延伸率改变，导线的电阻也发生变化。由此可以通过测定电阻推断出现有的延伸率和所施加的力。

加热丝或者更大面积的加热纺织物段也可以引入至用于根据本发明的设置在齿侧的纺织物层或者用于选择性设置的拉力载体纺织物裁剪段的纺织物中。利用由这种加热丝或者加热纺织物段所形成的加热装置可以无关于环境温度而将齿形皮带保持在所定义的最低温度。当皮带在低温下使用时这是有利的，可以也在这种温度下保证最优的运行行为，并同时有足够的持续负载能力。

为了根据本发明的目的，使用弹性体作为基础材料，该弹性体可以是聚氨酯材料(热固性或热塑性)、橡胶材料、有机硅材料或者另外的适合于作为用于驱动皮带生产的、并且可用于注塑的基础材料的材料。当然，也可以使用这些材料的混合物或者组合物。

可行的还有，在工作步骤g)中将第一基础材料引入空腔的第一区域中并且将第二基础材料引入空腔的第二区域中，该第二基础材料至少在成品的驱动皮带中在至少一个机械特性方面与第一基础材料不同。那么，在这种情况下将不同的基础材料引入了驱动皮带不同的区域中，以在相应的区域中得到彼此不同的特性。

由此在生产齿形皮带的情况下，将齿形皮带的齿由相对硬、有抗性的基础材料形成并且将承载齿部的皮带背部由较有弹性的材料形成例如是有利的，该较有弹性的材料允许皮带背部高的交变弯曲疲劳极限。

皮带背部的材料同样可以如此设定，使得其在其裸露的上侧面上提供相对高的摩擦阻力并且由此具有携带特性，如在扁平带中通常可以遇到的那样。选择性地同样可能的是，使得皮带背部也由高负载能力的、相对刚硬的材料生产并且在其裸露的上侧面上选择性地进行表面轮廓化。由此也可以将该皮带背部用于力传递-怎样的形式都是可以的。同样可行的是，由不同的材料多层地制造皮带背部，以在此也达到优化的、匹配于相应要求的特性分布。

原则上，注塑结果与重力无关，由此可以将工具水平或垂直地在任意位置中定向。

取决于基础材料的填充行为，从工具空腔对应于皮带背部的外侧和/或从该待生产的驱动皮带相对而置的内侧开始实施对工具空腔一个端面或者两个端面的喷射。

类似于拉力载体层，在对应于待复制的几何形状的纺织物中，当把基础材料引入铸模空腔中时原则上也存在滑移的危险。因此，将纺织物层的纺织物在将基础材料注入空腔中之前固定在对应于型芯端面的铸模区域中是有利的。尤其在生产中，结合在模具的齿形部分中产生的真空，至少将设置有齿形几何形状的区域相对于环境密封也同样是有用的，由此在真空侧将尽可能少的外界空气抽吸穿纺织物过或者围绕纺织物周围。为此可以在铸模的端面区域中设置密封或夹持元件，利用其可以产生相应所需的密封或者对相应纺织物层分别所需的保持。

为了优化工具成本，有适用于根据本发明目的的注塑工具的不同可行变体方案。

根据分别使用的基础材料的收缩行为，对于完全相同的皮带形状可能需要不同尺寸的工具。但可行的还有，如此经由对工艺参数的目的性控制了来控制从一种基础材料到另一种基础材料所不同的收缩行为，使得尽管加工行为不同，但可以针对不同的材料使用唯一的模具，这些工艺参数例如有“注射压力”、“注射温度”、“铸模中注射开口的形状、数量或者布置”、“流入空腔中的材料流的指向”、“材料流的流动速度”、“后续压力的持续时间”或者“后续压力的大小”。通过设定适合的控制装置可以为每个皮带和基础材料类型在控制中确定合适的工艺参数。

利用本发明实现了生产驱动皮带，该驱动皮带具有设置有特定几何形状区段的基体，该基体在使用中与其它构件接触，并且具有纺织物层，利用该纺织物层在至少一侧上覆盖几何形状，以及选择性具有嵌入在基体中的拉力载体，并且根据本发明其特征在于，纺织物层在驱动皮带的全新状态下在分别在驱动皮带上复制得到的几何形状区域中向着环境裸露并且在其朝向基体的一侧上直接连接在基体基础材料上。

这里，在根据本发明制造齿形皮带的情况下，驱动皮带彼此相邻的齿之间的齿部基底没有切口，也就是说不会出现例如像由于现有技术中不可避免的缠绕销而在齿部基底中形成的、横向于皮带纵向延伸定向的凹槽。这也适用于拉力载体在形成于齿形皮带上的齿形几何形状的齿部基底区域中直接贴靠在纺织物层上的齿形皮带。

由此本发明涉及用于借助于浇铸方法由不同的材料生产驱动皮带的方法。为此提供浇铸工具的型芯和外模。在型芯的周面或者外模的内周面上设置有待在驱动皮带上复制的几何形状。在该几何形状上覆盖有纺织物层。型芯放入外模中，由此型芯和外模在其之间限定出空腔。选择性地可以在空腔中设置拉力载体并且该空腔至少在待在驱动皮带上复制的几何形状的区域中相对于环境密封。将纺织物层贴放到该几何形状所限定出的面上并且将弹性体基础材料引入该空腔中。选择性地在填充空腔之后对基础材料进行后加压并且保持作用在基础材料上的压力，直至基础材料变得坚固。将所得到的皮带卷脱模并将齿形皮带选择性分割。

附图说明

接下来借助于示出了一个实施例的附图进一步说明本发明。图中分别示意性地示出：

图1注塑工具的纵剖面图，

图2根据图1的工具沿在图1中画出的剖线x-x的剖面图，以及

图3图2的区段a；

图4a第一种拉力载体织物裁剪段；

图4b根据图4a的织物裁剪段放置在浇铸工具芯件上的状态；

图5a第二种拉力载体织物裁剪段；

图5b根据图5a的织物裁剪段放置在浇铸工具芯件上的状态；

图6a第三种拉力载体织物裁剪段；

图6b根据图6a的织物裁剪段放置在浇铸工具芯件上的状态；

图7根据本发明制造的齿形皮带的某个区段的纵剖面图。

具体实施方式

注塑工具20具有管状型芯21和外壳22，其中该型芯21在其对应于工具20的空腔23的外周24上具有形成了型芯21的“齿形几何形状”的齿状部分25并且外壳22对应于空腔23的内表面26形成为平滑的。

型芯21包围中央排空管道27。将大量抽吸管道29,30从中央排空管道27引导通过型芯21的壁至型芯21的外周。

抽吸管道29,30分别在型芯21的周面24处引入在此设置的齿形几何形状的齿部基底中并且再者如此分布，使得当通过中央排空管道27将存在于空腔23中的大气(空气)吸出时，在周面24上产生均匀分布的负压。

为了生产随后可分割为较多个齿形皮带的齿形皮带卷，在工具20中放入形成为织物的纺织物层g和拉力载体层z(图2,3)。

这里，如此安置纺织物层g，使得其位于齿状部分25和拉力载体层z之间。纺织物层g的长度在考虑其弹性的情况下如此确定，使得其对应于齿状部分25的轮廓线，也就是说可以将纺织物层g如此放置在型芯21的齿状周面24上，使得其可以无褶皱地并且基本无应力地覆盖型芯21的周面24。

纺织物层g设置有由与制成待生产的驱动皮带的基体的基础材料b类似的材料制成的涂层。例如，如果基础材料b是pu材料，那么纺织物层g的涂层有利地也由pu材料制成。通过这种方式，当把基础材料b引入空腔23中时基础材料b与纺织物层g的涂层材料反应并且在驱动皮带的由基础材料b形成的基体和纺织物层g之间产生牢固的材料配合连接。这里，纺织物层g的涂层可通过以下方式进行，即，组成纺织物层g的各个纤维设置有涂层或为纺织物层g总体设置涂层。在后者情况下，最优如此实施涂层，使得纺织物层g尽可能不透气，以促进放置到待在驱动皮带上复制的几何形状(齿状部分25)上。

如图3所示，在此处说明的设计方案中，拉力载体层z通过纺织物层g支撑在齿状部分25(“齿形几何形状”)的齿部端面上，由此不需要其它保持元件来将纺织物层g定位在空腔23中。

然而，如果需要将拉力载体层z定位在齿状部分25和外壳22的内表面26之间的空余空间中，可以为此使用此处未示出的保持元件。借助于这种保持元件可以将拉力载体层z如此保持在空腔23中，使得其位置对应于在待生产的齿形皮带卷中的设定位置。

拉力载体层z例如是卷材，其通过卷绕单独的拉力载体纤维或者拉力载体纤维束形成。替代性地，拉力载体层z可以是织物裁剪段zz1-zz3，之后结合图4a-6d对其进行说明。

在将拉力载层体z和纺织物层g定位后，借助于盖部33将空腔23封闭，该盖部盖住中央排空管道27，并且具有中央抽吸开口37，通过该中央抽吸开口可通过排空管道27并由此通过抽吸管道29,30将空腔23排空。为此目的，将此处未示出的排空装置连接至抽吸开口上。

在与盖部33相对而置的一侧上，型芯21和外壳22位于底面34上，其在该侧密封空腔23和中央排空管道27。引导注入喷嘴35,36通过底面34，利用这些注入喷嘴可以将基础材料b注射入空腔23中。

为了在将基础材料注入空腔中时防止纺织物层g在型芯21的齿状部分25处滑动，可以将该纺织物层g在型芯21的端面区域中固定。

如果通过中央排空管道27排空空腔23，那么纺织物层g被吸到齿状部分25预设的齿部轮廓上，由此该纺织物层g具有了预设的齿部形状(图3)。这里，纺织物g通过真空保持和预张紧，由此其贴靠在型芯21的齿形几何形状上。

随后才开始真正的浇筑过程。这里，将第一批次的基础材料b在工具的底面34之上注入空腔23中，以这样的方式，即，拉力载体层z由所注入的基础材料b承载。在此，还存在于空腔23中的、由基础材料b挤出的空气可通过独立的空气出口38,39逸出。

在使用用于定位纺织物层g的保持元件时，将保持元件从空腔23中抽出并且在需要的情况下将另一批次的基础材料b注入空腔23中。

如果将空腔23这样完全填满，则将空气出口38,29封闭。这时可选择性地促使压力短时提升。以提升的超压注射(后挤压)的基础材料b用于利用纺织物层g和基础材料b完全形成齿状部分。可能情况下依旧存在于纺织物层g和齿形几何形状之间的空气在此可通过抽吸管道29,30逸出。由此优化了纺织物层g在其所对应的齿状部分25的面上的贴靠并且同样优化了空腔23的填充。

如上面所提到的，也可以以织物裁剪段的形式准备拉力载体层z并且将其安置在浇铸工具20的空腔23中。这里，拉力载体织物裁剪段可形成为软管构成物，或者如图4a-6d所示，以由平面织物制成的裁剪段zz1，zz2，zz3的形式进行加工。

在图4a，4b所示变体方案中，拉力载体织物裁剪段zz1具有矩形形状，其高h对应于型芯21的高h，并且其长l对应于通过设置在型芯21上的齿状部分25和位于其上的纺织物层g的齿部端面所定义出的型芯21最大圆形直径的周长。织物裁剪段zz1可以相应地如此围绕型芯21放置，使得其一方面紧密地贴靠在纺织物层g位于齿状部分25的齿部端面上的区段上，并且另一方面以其连接其长侧面的边缘60,61对接。接合线62的指向在此与型芯21的纵轴lx轴平行。

如图4a的截取段b放大图所示，织物裁剪段的丝线或纤维相对于纵轴lx呈例如为45°的角度定向，以为拉力载体织物裁剪段zz1赋予特定的、在型芯21周向u上的可延展性，并由此为待生产的齿形皮带赋予相应的可延展性。这里，织物裁剪段zz1承受齿形皮带所负载的拉力的纬纱s由高性能纤维，如芳纶构成，与此相对，织物裁剪段zz1的仅保证纬纱s定位的经纱k由相对弱的聚酯纤维构成。

在图5a，5b所示的变体方案中，拉力载体织物裁剪段zz2具有倾斜的平行四边形形状，其高h对应于型芯21的高，并且其长l又对应于通过设置在型芯21上的齿状部分25和位于其上的纺织物层g的齿部端面所定义出的型芯21最大圆形直径的周长。织物裁剪段zz2也可以相应地如此围绕型芯21放置，使得其一方面紧密地贴靠在纺织物层g位于齿状部分25的齿部端面上的区段上，并且另一方面以其连接其长侧面的边缘63,64对接。在这种情况下，接合线65以相对于型芯21的纵轴lx倾斜朝向的角度从型芯21的上端面66延伸至其下端面67。

如图5b的截取段c的放大图所示，裁剪段zz2中的丝线或纤维以相对于纵轴lx呈0°或90°的角度定向，以为拉力载体裁剪段zz2赋予最大的抗拉强度。

在图6a，6b所示的变体方案中，这里形成为带形的拉力载体织物裁剪段zz3同样具有倾斜的平行四边形形状。但其高h例如仅对应于型芯21的高的一小部分，例如五分之一。同时，其长如此确定，使得织物裁剪段zz3从型芯21对应于下端面67的边缘开始多重地、呈螺旋状地缠绕位于型芯21上的纺织物层g，直至其终止于型芯21对应于上端面66的边缘处。这里，织物裁剪段zz3的长边缘在螺旋形围绕型芯21的接合线68中彼此紧密相邻并且同样相对于型芯21的纵轴lx倾斜地定向。

分别围绕型芯21放置的拉力载体织物裁剪段zz1，zz2，zz3在接合线62,65和68中分别彼此对接的边缘之间的连接例如通过借助于激光的焊接来完成。

这样，利用本发明得到了齿形皮带卷，其具有最优的、没有不希望的凹口或类似物的表面特性并且同时具有最优的特性分布。

由所得到的齿形皮带卷可以以本身已知的方式分割出齿形皮带zr，其宽度符合客户相应的要求。

这里，根据本发明制造的齿形皮带zr的特征在于，在这些齿形皮带中，在新状态下，纺织物层g裸露地安置在齿形皮带zr设置有齿形几何形状zg的内侧zi上，也就是说既不被辅助箔膜所覆盖，也不被基础材料所覆盖。这里，分别存在于齿形几何形状zg相邻的齿部zz之间的齿部基底zb均匀且无凹陷地形成，尽管这里拉力载体层z直接位于纺织物层g上。

附图标记说明

20注塑工具

21管状芯(型芯)

22外壳(外模)

23工具20的空腔(周面)

24芯件21的齿形几何形状

25形成齿形几何形状的齿部

26外壳22的内周面

27中央排空管道

29,30抽吸管道

33盖部

34底部

35,36注射喷嘴

37中央抽吸开口

38,39空气排放处

60,61拉力载体织物裁剪段zz1的边缘

62接合线

63,64拉力载体织物裁剪段zz2的边缘

65接合线

66芯件21的上端面

67芯件21的下端面

68接合线

b基础材料

g纺织物层

h拉力载体织物裁剪段zz1–zz3的高

k经纱

l拉力载体织物裁剪段zz1–zz3的长

lx芯件21的纵轴

s纬纱

z拉力载体层

zz1–zz3拉力载体织物裁剪段

zr齿形皮带

zg齿形几何形状

zz齿

zb齿部基底