CH368348A - Riemenantrieb mit einem Riemen mit aus gummielastischem Material bestehenden Zähnen, die mit formschlüssigem Eingriff in Zahnräder eingreifen - Google Patents

Description

  Riemenantrieb mit einem Riemen mit aus gummielastischem Material bestehenden Zähnen,  die mit formschlüssigem Eingriff in Zahnräder eingreifen    Die Erfindung betrifft einen Riemenantrieb mit  einem Riemen mit aus gummielastischem Material  bestehenden Zähnen, die mit formschlüssigem Ein  griff in Zahnräder eingreifen. Hierbei kann der über  tragende Riemen mit oder ohne Verstärkungseinlage  zur Erhöhung der Zugkraft ausgebildet sein. Der  Riemen kann beliebig breit sein, und die Zähne kön  nen im Querschnitt rechteckig ausgebildet sein.

   Die       erfindungsge#mässe    Ausbildung des Riemenantriebs  gewährleistet die Aufnahme von in der Praxis sehr  häufig auftretenden Stossspitzen und die Dämpfung  von     Vibratione#n,    wodurch ein geräuschloser und  ruhiger Lauf erzielt wird, so     dass    auf diese Art     aus-          (Y   <B>-</B> neben dem praktisch so wichtigen  gebildete Antrieb.  



  Vorteil der Geräuschdämmung trotz der beabsichtig  ten Verformung des elastischen Materials bei der  dargestellten Ausführungsart eine äusserst hohe Präzi  sion im Hinblick auf die genaue Winkelübertragung  erreichen.  



  Der Riemenkörper kann aus dem gleichen Mate  rial wie die Zähne, das heisst aus gummielastischem       Werkstoff    hergestellt sein. Das     Riemenzahnprofil     kann sich nach dem Einlaufen in das Zahnprofil ver  formen. Dies ermöglicht die gewünschte Dämpfung  der Stossspitzen und     Vibrationen.     



  Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind  in der Zeichnung dargestellt.  



  Beim Beispiel nach     Fig.   <B>1</B> ist<B>1</B> der Zahnriemen  mit am Riemenkörper<B>l'</B> angeordneten Zähnen 2  versehen. Sowohl der Riemenkörper<B>11</B> wie die Zähne  2 desselben bestehen aus gummielastischem Material,  z. B.     G#ummi.    Der Riemen ist im Eingriff mit dem  Zahnrad<B>3,</B> das auch aus gummielastischem Material  bestehen kann und vom Riemen angetrieben wird.

    Im unbelasteten Zustand ist der Lückenwinkel<B>ss</B> der  geraden Zahnflanken am Zahnrad<B>3</B> um den Winkel    2<B>y</B> grösser als der     Rie2menzahnwinkel    a der geraden       Zahnflanken.    Zufolge der bei Belastung vorhandenen  Zugkraft P     ün    Riemen wird der im Eingriff befind  liche Zahn 2 entgegen dieser Kraft verformt, wobei  er die gestrichelt angedeutete Form aufweist, in der  der ursprüngliche Zahnfuss a durch den Zahnfuss<B>b</B>  ersetzt ist, der sich an die rechte Kante 4 der Zahn  radlücke des getriebenen Zahnrades<B>3</B> legt. Diese  Verformung geht so weit, bis die Zahnflanke des Rie  menzahnes an der Flanke der Zahnlücke des Zahn  rades voll anliegt.

   Dank dieser Ausbildung und     Ver-          formungsmöglichkeit    werden die Stossspitzen aufge  nommen und     Vibrationen    gedämpft. Die Zahnlücken  des getriebenen Rades<B>3</B> sind hier durch die Verschie  denheit der Winkel a,<B>ss</B> gegenüber den Riemen  zähnen entsprechend vergrössert.  



  Beim Beispiel nach     Fig.    2 ist der Zahnwinkel a  zufolge der parallelen Flankenlage bei der     Rechteck-          form    des Querschnittes des Riemenzahns 2a gleich  null. Die Lückenform am getriebenen Zahnrad 3a  kann unverändert sein, das heisst denselben Winkel<B>ss</B>  aufweisen wie in     Fig.   <B>1.</B> Diese Ausbildung bietet eine  besonders grosse     Verformbarkeit    der     Riernenzähne    2a.  



  Beim Beispiel nach     Fig.   <B>3</B> sind die Winkel der  Lücke am Zahnrad<B>3b</B> ähnlich denjenigen der     Fig.    2,  aber der Querschnitt der Zähne<B>2b</B> ist aussen recht  eckig und am Kopf des Riemenzahnes halbkreisför  mig. Diese Ausbildung vermeidet kleine Reibungen  an der     Riemenzahnspitze    und bietet von vornherein  eine grössere Auflagefläche zwischen dem     Riernen-          zahn   <B>2b</B> und dem Zahnrad<B>3b.</B>  



  Beim Beispiel nach     Fig.    4 für relativ hohe Zähne  müssen die Zahnlücken am Zahnrad 3c besonders  ausgebildet sein, damit der Riemen beim Ein- und  Auswandern eine gute Freigängigkeit dank einer       evolventenartigen        Abwicklungsbewegung    erhält. Der           Zahnradlückenwinkel    bezieht sich hier auf die mittlere  Lage, das heisst auf die Winkelausbildung zwischen  den Tangenten, die in mittlerer Höhe an der     Zahn-          radlücke    4c angelegt werden. Der Winkel<B>y</B> wird am  einen Schenkel ebenfalls begrenzt durch die Tangente  in mittlerer Höhe der Zahnlücke des Rades 3c.

    Diese Ausbildung ergibt neben dem Vorteil der Frei  gängigkeit die gleiche     Verformbarkeit    dank der Win  kelunterschiede, wie sie grundsätzlich beim ersten Bei  spiel nach     Fig.   <B>1</B> dargestellt und beschrieben worden  sind.  



       Fig.   <B>5</B> zeigt den Antrieb bestehend aus dem Rie  men     lf    und dem Zahnrad<B>3f</B> in wenigstens annähernd  unbelastetem Zustand, wobei<B>3f</B> das angetriebene  Zahnrad ist. Zwischen Riemen und Zahnrad besteht,  bezogen auf den Auflage- oder     Teilkreisdurchmesser,     ein Teilungsunterschied, bewirkt z. B. durch Ver  grösserung des Zahnrades<B>3f</B> gegenüber dem rein  rechnerischen Wert. Ein solcher Teilungsunterschied  ist nicht nur günstig für die verschiedenen elastischen       Verformun-smöglichkeiten    im Interesse der Leicht  gängigkeit, sondern auch erwünscht für die weitere  elastische Nachgiebigkeit.

   Bei zunehmender Belastung  wird der einlaufende Zahn immer mehr     verforint,     während die folgenden Riemenzähne durch den Tei  lungsunterschied eine abnehmende Verformung     erhal-          ten,    bis schliesslich der auswandernde Zahn trotz  Spitzenbelastung wenigstens annähernd keine Be  rührung an der Flanke mehr aufweist. In Verbindung  mit der     Verformbarkeit    durch die Riemenzähne und  der Grundprofilierung an der Auflage wird durch  diese Ausbildung eine zusätzliche elastische Nach  giebigkeit erreicht.  



       Fig.6    und<B>7</B> zeigen zwei weitere Beispiele der       Zahnriemenprofilierung.    Das Profil des eingreifenden  Zahnes ist dasselbe wie in     Fig.   <B>1</B> bis 4, doch werden  zusätzlich auf der Zahnseite des Riemens zwischen  <B>je</B> zwei Riemenzähnen eine     Ausnehmung   <B>5</B>     bzw.    zwei       Ausnehmungen    5e profiliert. Bei dieser Ausbildung  kann eine grössere elastische Verformung bei den  radial wirkenden Auflagekräften am Zahnrad aufge  nommen werden, denn es liegt grundsätzlich der  Zahnradkopf am     Riemenzahngrund    auf.

   Da normaler  weise die Riemenstärke über den Zähnen wegen der  Biegsamkeit klein gehalten werden     muss,    wird bei  glatt durchgehenden Riemen die radiale Nachgiebig  keit in den meisten Fällen nicht ausreichen, so     dass     also eine Materialverdrängung in solche Lücken  profile<B>5</B>     bzw.    5e von besonderem Vorteil ist. Weist  der Riemen zur Verstärkung     Zugeinlagen    auf, so    würden sich diese unmittelbar über einer solchen  Riemenlücke befinden.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Riemenantrieb mit einem Riemen mit aus gumini- elastischem Material bestehenden Zähnen, die mit formschlüssigem Eingriff in Zahnräder eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradlücken des getriebenen Zahnrades gegenüber den Riemenzähnen derart vergrössert sind, dass eine gummielastische Ver formung der in das getriebene Zahnrad eingreifenden Riemenzähne entgegen der Richtung der auf den Riemen<B>(1)</B> einwirkenden Zugkraft (P) eintritt, um eine elastische Nachgiebigkeit des Antriebes gegen über Stossspitzen und Vibrationskräften zu erreichen.

   UNTERANSPRüCHE <B>1.</B> Riemenantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenzähne trapezförmigen Querschnitt aufweisen. 2. Riemenantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenzähne rechteckigen Querschnitt aufweisen. <B>3.</B> Riemenantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenzähne einen Quer schnitt aufweisen, der aussen rechteckig und am Kopf halbkreisförmig ist. 4.

   Riemenantrieb nach Patentanspruch und Un teranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Zahn- Ücke des getriebenen Zahnrades konkave Flanken aufweist (Fig. 4).

   <B>5.</B> Riemenantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Teilung der Rie menzähne und derjenigen der Zahnradlücken des<B>ge-</B> triebenen Rades ein Teilungsunterschied besteht, hervorgerufen durch Vergrössern des Teilkreis- durchmessers des Rades gegenüber seinem rechne rischen Wert,

   um bei grösserer Zahnradlückenbreite dieses Rades eine noch grössere Dämpfung von Stoss spitzen und trotzdem durch die gegenseitige Verspan nung zwischen den Riernenzähnen und den Zahn radlücken dieses Rades eine maximale Verdreh- winkelgenauigkeit zu erreichen (Fig. <B>5).</B> <B>6.</B> Riemenantrieb nach Patentanspruch und den Unteransprüchen<B>1</B> bis<B>5,</B> dadurch gekennzeichnet,

   dass auf der Zahnseite des Riemens zwischen<B>je</B> zwei Riemenzähnen wenigstens eine Kerbe vorgesehen ist zum Erhöhen der Biegsamkeit und der Verforrnbar- keit des Zahnriemens (Fig. <B>6</B> und<B>7).</B>