AT391172B

AT391172B - Zahnriemen

Info

Publication number: AT391172B
Application number: AT9080/85A
Authority: AT
Inventors: Gennady Gennadievi Kozachevsky; Valery Vladimiroovich Guskov; Vladimir Petrovich Boikov; Oleg Ivanovich Molodan; Svetlana Ivanovna Sizova
Original assignee: Bruss Polt I
Priority date: 1985-09-19
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1990-08-27
Also published as: JPS63500957A; WO1987001779A1; DE3590851C2; FI872006A0; FR2591698B1; DE3590851T1; US4799919A; GB8709947D0; FR2591698A1; ATA908085A; GB2189572A; GB2189572B; FI872006A

Description

Nr. 391 172

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zahnriemen, in dessen elastischem Grundkörper ein Tragelement und ein Riemenzähne armierendes Armierungselement angeordnet sind, das als gewelltes Band ausgebildet ist, dessen Wellungen sich im Inneren der Riemenzähne befinden. Ein derartiger Zahnriemen ist aus dem SU-Urheberschein Nr. 1 073 511, veröffentlicht im Bulletin "Entdeckungen und Erfindungen", Nr. 6,1984, bekannt. Bei diesem Zahnriemen weist das Tragelement an den Stellen, wo die Zähne angeordnet sind, Aussparungen auf, in die die Wellungen des Armierungselementes hineinragen. Das Armierungselement besitzt eine Breite, die mit der Breite der Aussparungen übereinstimmt. Zwischen den Wänden einer Wellung des Armierungselementes ist im Inneren des Riemenzahnes ein Einlegestück angeordnet.

Dadurch, daß das Tragelement Aussparungen aufweist, in die die Wellungen des Armierungselementes hineinragen, ist die Einheitlichkeit des Tragelementes gestört, und da die Breite des Armierungselementes mit der Breite der Aussparungen übereinstimmt, so setzt das alles die Tragfähigkeit des Riemens herab, weil die vom Riemen übertragene Kraft vom Armierungselement in den Abschnitten, die die Wellungen aufweisen, vom Tragelement aber in den Abschnitten, die zwischen den Wellungen liegen, aufgenommen wird, was die Tragfähigkeit des Zahnriemens erheblich verringert. Darüber hinaus steigert die Anwendung von zwei Schichten -einer Tragschicht und einer Armierungsschicht - den Aufwand bei der Riemenherstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zahnriemen zu schaffen, bei dem das Tragelement eine Ausführung hat, die es erlaubt, die Tragfähigkeit des Zahnriemens zu erhöhen und gleichzeitig den Herstellungsaufwand desselben zu senken.

Diese Aufgabe wird durch einen Zahnriemen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Breite des Armierungselementes etwa der Breite eines Riemenzahnes gleich ist, und daß das Tragelement aus Fixierungen, von denen sich jede im Bereich einer Wellung zur Herstellung eines Kraftschlusses zwischen deren Fußpunkten befindet, sowie aus den Abschnitten des Armierungselementes, die zwischen den Wellungen liegen, gebildet ist.

Zweckmäßigerweise hat jede Wellung im Querschnitt die Gestalt eines Trapezes, das mit seiner größeren Grundseite gegen die Spitze des Zahnes zeigt, und ist die Fixierung ein viereckiger Rahmen, der die Wellung an deren kleineren Grundfläche umfaßt

Diese Ausführung der Wellungen bewirkt eine höhere Widerstandskraft der Wellung gegenüber den auf das Tragelement einwirkenden Zugbelastungen, während die Fixierung eine relativ einfache konstruktive Ausführung hat. Möglich ist auch eine Ausbildung, bei der jede Wellung im Querschnitt die Gestalt eines Trapezes hat das mit seiner kleineren Grundseite gegen die Spitze des Zahnes zeigt, wobei die Fixierung ein viereckiger Rahmen ist, der die Wellung an deren größerer Grundfläche umfaßt, wobei im Inneren der Wellung ein Einlegestück angeordnet ist, dessen Länge die Länge der Fixierung in Querrichtung des Riemens übersteigt

Eine solche Riemenkonstruktion gewährleistet daß die Tragelementwellungen selbst bei Einwirkung größerer Kräfte nicht gedehnt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist das die Riemenzähne armierende Armierungselement Längsschlitze im Bereich der Zähne zur Erzeugung von Wellungen auf, die beiderseits des Armierungselementes liegen, wobei die Fixierung ein Einlegestück ist, das zwischen den Wellungen mit Übermaß angeordnet ist

Diese Ausführung des Armierungselementes und der Fixierung wird beim Herstellen von doppelseitigen Zahnriemen mit erhöhter Zähnesteifigkeit angewendet

Der Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt gegenüber den bekannten Riemen eine höhere Zähnesteifigkeit in einseitiger bzw. doppelseitiger Ausführung. Bei den erfindungsgemäßen Riemen wird die Ausbildung eines Ermüdungsrisses am Zahngrund vollständig vermieden, und ihre Seitenfläche nutzt sich viel langsamer als bei den bekannten Zahnriemen ab. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zahnriemen relativ kostengünstig in der Herstellung.

Nachstehend ist die Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf beigeschlossene Zeichnungen angeführt.

Es zeigt: Fig. 1 einen Zahnriemen gemäß der Erfindung in Axonometrie; Fig. 2 einen Zahnriemen mit Fixierung und Einlegestück im Längsschnitt; Fig. 3 einen Schnitt nach Linie (ΠΙ-ΠΙ) der Fig. 2; und Fig. 4 einen doppelseitigen Zahnriemen gemäß der Erfindung in Axonometrie.

Der Zahnriemen weist Zähne (1) auf und besteht aus einem Armierungselement (2), einem elastischen Grundkörper (3) und einem TragelemenL Das Armierungselement (2) dient zur Armierung der Zähne (1) und ist als gewelltes Band ausgebildet; die Wellungen sind mit (5) bezeichnet. Das Tragelement besteht aus Fixierungen (4), die sich im Bereich der Wellungen (5) zur Herstellung eines Kraftschlusses zwischen den Fußpunkten derselben befinden, sowie aus zwischen den Wellungen (5) liegenden Abschnitten (6) des Armierungselementes (2).

Die Wellungen (5) haben im Querschnitt die Gestalt eines Trapezes, das mit seiner größeren Grundseite (7) gegen die Spitze des Riemenzahns (1) zeigt, während die Fixierung (4) ein Rahmen ist, der die Wellung (5) an deren kleineren Grundfläche umfaßt

In einem Zahnriemen (8) (Fig. 2,3) haben Wellungen (9) eines Armierungselementes (10) die Gestalt eines Trapezes, das mit seiner Heineren Grundseite gegen die Spitze eines Zahnes (11) zeigt Eine Fixierung (12) ist als viereckiger Rahmen ausgebildet und umfaßt die Wellung (9) an deren größerer Grundfläche. Im Inneren der -2-

Claims

Nr. 391 172 Wellung (9) befindet sich ein Einlegestück (13), dessen Länge die Länge der Fixierung (12) in Querrichtung des erfindungsgemäßen Zahnriemens (8) um einen Betrag von 2h (Fig. 4) übersteigt, was einen starren Kraftschluß der Wellung (9) gewährleistet. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Einlegestück (13) hohl ausgeführt und im Inneren mit dem Material des elastischen Grundkörpers (3) gefüllt, wozu die Wellungen (9) Durchgangsbohrungen (9a) aufweisen. Das Tragelement ist von der Fixierung (12), dem Einlegestück (13) und von den zwischen den Wellungen (9) liegenden Abschnitten (6) des Armierungselementes (10) gebildet. Ein doppelseitiger Zahnriemen (14) (Fig. 4) enthält ein Armierungselement (15), das Zähne (16,17) des Riemens (14) armiert. Im Armierungselement (15) sind in dem Bereich, wo die Zähne (16,17) angeordnet sind, Längsschlitze zur Erzeugung von Wellungen (18) und (19) ausgeführt, die beiderseits des Armierungselements (15) liegen. Zwischen den Wellungen (18) und (19) ist ein Einlegestück, das eine Fixierung (20) bildet, mit Übermaß angebracht. Diese Fixierungen (20) bilden gemeinsam mit den zwischen den benachbarten Zähnen (16, 17) liegenden Abschnitten (6) des die Zähne (16, 17) armierenden Armierungselementes (15) das Tragelement des Zahnriemens (14). Der Zahnriemen eines Zahnriementriebes arbeitet folgenderweise: Beim Betrieb eines Zahrriementriebes treten die Riemenzähne (1) mit den Zähnen einer (nicht abgebildeten) Treibscheibe in Eingriff, wodurch die Kraftübertragung erfolgt. In den zwischen den Zähnen (1) liegenden Abschnitten des Zahnriemens wird die übertragene Kraft vorwiegend von einem Teil des Tragelementes * dem Abschnitt (6) des Armierungselementes (2) - aufgenommen. Die Riemenzähne (1) nehmen, indem sie mit den Treibscheibenzähnen Zusammenwirken, die tangential wirkende Kraft auf, die sonst die Entstehung eines Ermüdungsrisses am Grund der Riemenzähne (1) bewirkt. Da hiebei die Wellungen (5) des Armierungselementes (2) ins Innere der Riemenzähne (1) eingeführt sind, so gehen die Schubspannungen, die sonst in den Zahnriemen herkömmlicher Konstruktion auftreten, in Druckspannungen über, was beim Betrieb des Zahnriementriebes zur Beseitigung von Störungen führt, insbesondere wird die Entstehung eines Ermüdungsrisses am Grund des Riemenzahnes (1) verhindert Die durch Aufnahme der Wellungen (5) des Armierungselementes (2) ins Innere der Riemenzähne (1) erzielte Erhöhung der Riemenzähnesteifigkeit gewährleistet einen geringeren Verschleiß der Zähne (1) infolge des reduzierten Schlupfes der Zähne (1) beim Kämmen derselben. Am zweckmäßigsten wird die vorliegende Erfindung für kraftübertragende Zahnriemen verwendet PATENTANSPRÜCHE 1. Zahnriemen, in dessen elastischem Grundkörper ein Tragelement und ein Riemenzähne armierendes Armierungselement angeordnet sind, das als gewelltes Band ausgebildet ist dessen Wellungen sich im Inneren der Riemenzähne befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Armierungselements (2,10,15) etwa der Breite eines Riemenzahns (1,11, 16, 17) gleich ist und daß das Tragelement aus Fixierungen (4, 12, 20), von denen sich jede im Bereich einer Wellung (5, 9, 18, 19) zur Herstellung eines Kraftschlusses zwischen deren Fußpunkten befindet sowie aus den Abschnitten (6) des Armierungselementes (2, 10, 15), die zwischen den Wellungen (5, 9,18,19) liegen, gebildet ist
2. Zahnriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wellung (5) im Querschnitt die Gestalt eines Trapezes hat, das mit seiner größeren Grundseite gegen die Spitze des Zahnes (1) zeigt, und daß die Fixierung (4) ein viereckiger Rahmen ist der die Wellung (5) an deren kleineren Grundfläche umfaßt
3. Zahnriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wellung (9) im Querschnitt die Gestalt eines Trapezes hat, das mit seiner kleineren Grundseite gegen die Spitze des Zahns (11) zeigt und daß die Fixierung (12) ein viereckiger Rahmen ist, der die Wellung (9) an deren größerer Grundfläche umfaßt, wobei im Inneren der Wellung (9) ein Einlegestück (13) angeordnet ist dessen Länge die Länge der Fixierung (12) in Querrichtung des Riemens (8) übersteigt. -3- 10 Nr. 391 172
4. Zahnriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Riemenzähne (16,17) armierende Armierungselement (15) Längsschlitze im Bereich der Zähne (16, 17) zur Erzeugung von Wellungen (18, 19) aufweist, die beiderseits des Armierungselementes (15) liegen, und daß die Fixierung (20) ein Einlegestück ist, das zwischen den Wellungen (18,19) mit Übermaß angeordnet ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-