DE1957922B2 - Zahnriemengetriebe, dessen Zahnriemen ein endloses Zugglied mit Zähnen aus einem elastomeren Material aufweist - Google Patents

Description

steht aus einem Zahnriemen 10 mit einem endlosen begrenzt, deren Kriimmungsmittelpunkte auf einer Zugglied 16, dessen Zähne in die im wesentlichen gemeinsamen Linie Q liegen, die bei der gestreckten konjugiert zur Zahnform des Zahnriemens ausgebil- Darstellung des Riemens nach F i g. 2 parallel zum dete Lücken von zwei Zahnrädern 11 und 12 ein- Zugglied und damit auch parallel zur Linie 9 vergreifen. Die über den Zahnriemen und die Zahnräder 5 läuft. Im dargestellten Beispiel sind die Kriimmungsübertragene Last wird von dem endlosen Zugglied radien 28 und 29 gleich groß und besitzen die Krümauf die einzelnen Riemenzähne bzw. von diesen auf mungsmittelpunkte 30 und 31 von der Mitte der das Zugglied übertragen. Zahnlücke gleiche entgegengesetzte Abstände.

Die F i g. 2 und 3 zeigen eine bevorzugte Ausfüh- Der Abstand der Linie Q von dem linearen Be-

rungsform für die Zähne und Lücken des Riemens io reich 17 ist im dargestellten Beispiel kleiner als der und der zugehörigen Zahnräder. Abstand der Linie P. Beide Linien können aber auch

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, befindet sich auf der zusammenfallen, d. h. den gleichen Abstand von dem Rückseite des Zuggliedes 16 des Zahnriemens 10 linearen Bereich 17 besitzen. Die kreisförmigen eine Schicht 18 aus elastomerem Material. Anderer- Bögen der Fußabschnitte 26 und 27 beginnen jeweils seits verläuft das Zugglied 16 in unmittelbarer Nähe 15 an dem linearen Bereich 17 und enden an der der Fußabschnitte 26 und 27 der von der anderen Linie Q. Im dargestellten Beispiel der F i g. 2 sind je-Seite des Zuggliedes ausgehenden Riemenzähne 13. weils die benachbarten Enden der kreisförmigen Auf der Zahnseite kann die ganze Oberfläche des Bögen 26 und 20 durch gerade Linien miteinander Zahnriemens in an sich bekannter Weise mit einer verbunden, die jeweils tangential an den Endpunkten Schutz- oder Verschleißschicht überzogen sein. Im ao der Kreisbögen anliegen.

Bereich der flachen Zahnlücke 17 kann außerdem Die mit dem Zahnriemen 10 nach F i g. 2 zusam-

zwischen der nicht gezeigten Verschleißschicht und menwirkenden Zahnräder 11 und 12 weisen einen dem Zugglied 16 eine dünne elastomere Zwischen- Radkörper 42 mit im wesentlichen konjugiert zur schicht vorgesehen sein. Zahnform des Riemens 10 ausgebildeten Lücken 15

Jeder Riemenzahn 13 weist eine über die gesamte 25 und in die Zahnlücken des Riemens eingreifenden Zahnhöhe konstante Zahnlänge auf. Weiterhin ist Radzähnen 14 auf.

jeder Riemenzahn in einem Bereich, ausgehend von Im dargestellten Beispiel sind die Radzähne 14

der die Zahnkrone durchdringenden, zur Längsrich- symmetrisch ausgebildet und besitzen einen Kopftung des Riemens senkrechten Ebene 45 bis etwa zu bereich 40, der wenigstens teilweise durch zwei kreisden beiden Fußabschnitten 26, 27 des Riemenzahnes 30 förmige Bogenabschnitte 34 und 35 begrenzt ist, die hin, jeweils durch im wesentlichen kreisförmige Bö- gleiche Krümmungsradien 32, 33, jedoch im gegengen 19, 20 begrenzt. Der Krümmungsmittelpunkt 24 seitigen Abstand angeordnete Krümmungsmittel- bzw. 25 dieser beiden Bögen liegt jeweils innerhalb punkte 36 und 37 aufweisen. Die Bogenabschnitte 34 der Zahnriemen-Gesamthöhe auf einer Linie P, die und 35 schneiden sich entlang einer Linie 44 im Bebei der gestreckten Lage des Riemens nach F i g. 2 35 reich einer die Zahnkrone durchdringenden radialen parallel und im Abstand zu dem endlosen Zugglied Ebene 43. Der gegenseitige Abstand der Krümmungs-16 verläuft Im dargestellten Beispiel weisen die bei- mittelpunkte 36 und 37 von der radialen Ebene 43 den kreisförmigen Bögen 19, 20 gleiche Krümmungs- ist gleich oder kleiner als 30 % der Länge der Krümradien 21, 22 auf. In besonderen Fällen können diese mungsradien 32 bzw. 33. Beide Krümmungsmittel-Radien auch unterschiedlich sein, so daß sich eine 40 punkte liegen innerhalb des Umrisses des Radunsymmetrische Zahnquerschnittsgestalt für den zahnes 14.
Zahnriemen ergibt Die Lücke 15 zwischen benachbarten Radzähnen

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 schnei- 14 wird durch einen im wesentlichen kreisförmigen den sich die beiden kreisförmigen Bögen 19 und 20 Bogen begrenzt Dessen Radius 41 ist wesentlich im Bereich der die Zahnkrone durchdringenden, zur 45 größer als der Krümmungsradius der Bögen 34 und Längsrichtung des Riemens senkrechten Ebene 45, 35 der Zahnkopf abschnitte. Der zu dem Krümmungsund zwar entlang der Linie 23, die senkrecht zur radius 41 gehörende Krümmungsmittelpunkt 38 liegt Zeichenebene der F i g. 2 verläuft außerhalb des Zahnradkörpers 42 auf einer die Lücke

Im dargestellten Beispiel der F i g. 2 erstrecken symmetrisch teilenden radialen Ebene 46 und auf sich die beiden, im wesentlichen kreisförmigen Bögen 5° einem Kreisbogen P¹ um die Achse des Zahnrad-19 und 20 von der gemeinsamen Schnittlinie 23 bis körpers 42. Im dargestellten Beispiel liegen die zu der Linie P, auf der ihre Kriimmungsmittelpunkte Kriimmungsmittelpunkte 36 und 37 der den Kopf-24 und 25 liegen. Diese Kriimmungsmittelpunkte abschnitt begrenzenden Bögen 34 und 35 auf einer weisen einen gegenseitigen Abstand auf und liegen im Kreislinie P² um die Achse des Zahnradkörpers 42. dargestellten Beispiel symmetrisch beiderseits der 55 dessen Radius sich nur geringfügig von dem Radius senkrechten Ebene 45. Der Abstand jedes Kriim- des Kreisbogens P¹ unterscheidet. Beide Kreisbögen mungsmittelpunktes von der senkrechten Ebene 45 können auch zusammenfallen. Beide Kreisbögen beträgt etwa 10% der Länge des Krümmungsradius liegen radial innerhalb eines die Zahnkronen 44 ver-21, 22 oder weniger. Die Linie P weist von dem ge- bindenden Kreisbogens. Der radiale Abstand des radlinigen Bereich 17 am Grunde der Lücke zwi- 60 oder jedes Kreisbogens P¹ und P² ist gleich oder kleisehen zwei benachbarten Riemenzähnen 13 einen ner als 30% der gesamten Höhe des Radzahnes 14 Abstand auf. der gleich oder kleiner als 40% der ge- Um die durch die beschriebe'.e Gestaltung vor

samten Zahnhöhe des Riemenzahnes 13 ausmacht, Zahnrad und Riemen des Zahnriemengetriebes be wobei diese gesamte Zahnhöhe zwischen dem gerad- dingten Vorteile voll ausschöpfen zu können, ist fol linigen Bereich 17 und der Schiiittlinie 23 der Bögen 65 gendes zu beachten: Die Ausbildung ist so zu treffen 19 und 20 gemessen wird. daß dann, wenn die kreisförmigen Bögen des Rad

Die Fußabschnitte 26 uud 27 werden durch kreis- zahnes und des Riemenzahnes ohne Belastung ii förmige Bögen mit den Krümmungsradien 28 und 29 gegenseitiger Berührung stehen, der Radius des Bo

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gens des Radzahnes an jedem beliebigen Punkt Spielraum zwischen dem Kronenbereich 23 des größer ist als der Radius des Bogens des eingreifen- Riemenzahnes und der Lücke 15 zwischen benachden Riemenzahnes an dem betreffenden Punkt 1. Der barten Radzähnen 14 sollte nicht mehr als lO°/o der Unterschied der Radien sollte jedoch nicht größer als gesamten Zahnhöhe des Radzahnes betragen. Hier-10% sein. Ein Unterschied von etwa 4 °/o hat sich als 5 durch wird die Interferenzgefahr am weitestgehenden besonders vorteilhaft erwiesen. Weiterhin sollte der ausgeschaltet und gleichzeitig eine größtmögliche BeKrümmungsradius 28, 29 des Fußabschnittes eines rührungsfläche zwischen Riemenzahn und Radzahn Riemenzahnes so ausgewählt und angeordnet wciüen, gewährleistet. Der optimale Prozentwert liegt bei 2 °/o. daß eine Tangente an dem Fußabschnitt im Bereich Bei einem praktisch ausgeführten Zahnradriemender Übergangsstelle vom Fußabschnitt in den Riemen- io getriebe gemäß der Erfindung besaßen Zahnriemen zahn mit der senkrechten Ebene 45 des Riemen- und Zahnrad mit 14 mm Zahnteilung folgende zahnes einen Winkel von weniger als 30°, Vorzugs- Maße:
weise einen Winkel von etwa 5°, einschließt. Bei diesem Wert wird ein Herausspringen der Riemenzähne Riemenzahn

13 unter Last aus den Lücken des Zahnrades zuver- i₅ Zahnbreite, gemessen vom Ende

lässig verhindert. Die Krümmungsradien 32, 33 des des Fußabschnittes 26 bis Ende

Kopfabschnittes 40 eines Radzahnes 14 sollten so des Fußabschnittes 27 11,53mm

ausgewählt und angeordnet sein, daß eine Tangente Abstand zwischen dem linearen

am Übergang des Bogens 34 bzw. 35 zu der Begren- Bereich 17 und der Linie P .... 1,78 mm

zung des unteren Zahnabschnittes mit der radialen so Abstand zwischen dem linearen

Ebene 46 einen Winkel von weniger als 30°, Vorzugs- Bereich 17 und der Linie Q 1,33 mm

weise einen solchen von 9° bildet, wobei der letztere Krümmungsradien 21 und 22 ... 4,65 mm

Wert besonders dann maßgeblich ist, wenn beim Abstand zwischen den Krüm-

Riemenzahn der entsprechende Winkel 5° beträgt. mungsmittelpunkten 24, 25 der

Außerdem soll die Länge der Krümmungsradien 28, _a5 Riemenzähne 0,32 mm

29 der Fußabschnitte des Riemenzahnes kleiner als Krümmungsradien 28, 29 der

95 % der Länge der Krümmungsradien 32, 33 der Fußabschnitte 1,33 mm

den Kopfabschnitt 40 des Radzahnes 14 begrenzen- Lange des linearen Zwischen-

den Bögen sein Dadurch wird gewährleistet, daß bereiches 17 2,46 mm

dann, wenn der Zahnriemen unter Nennlast steht, ₃₀

eine Berührung zwischen den Fußabschnitten der Radzahn

Riemenzähne und den Kopfabschnitten der Rad- Krümmungsradien 32 und 33 des

zähne nicht eintreten kann. Der optimale Prozentwert Kopfabschnittes 40 1,63 mm

liegt bei 82 ·/.. Die in Längsrichtung des Riemens ge- Abstand der Krümmungsmittelmessene Breite eines Riemens im Bereich der Fuß- ₃₅ punkte 3d, 37 des Kopf abschnittes 0,46 mm abschnitte sollte so klein wie möglich sein, um eine Abstand der beiden Kreisbögen gleichförmige Lastverteilung über den gesamten p\ _un(j p? 0 17 mm Riemenzahn im Berührungsbereich zwischen Riemen- Krümmungsradius 41 des Lückenzahn und Zugglied zu erreichen. Der günstigste Wert boeens 15 4 76 mm hierfür ergibt sich durch die folgende Formel _+o Zahnrad-Durchmesser ......... 184',63 mm

_ 2 7(F.S.)s

, „ . · Ein solches Zahnriemengetriebe wurde mit Hilfe

.-rS dcN (r·. b.)_{T der} bekannten Fotospannungs-Optik zur Feststellung

In dieser Gleichung bedeutet L der in Längsrich- der sogenannten isochromatischen und der isoklinen tung des Riemens gemessene Abstand zwischen den 45 Streifen untersucht. Dabei stellen isokline Streifen dem Zugglied am nächsten liegenden Punkten der jeweils den Ort derjenigen Punkte dar, längs welcher beiden Fußabschnitte ein und desselben Zahnes, T die die Richtung der Hauptspannungen konstant sind. Zugfestigkeit des Riemens, d der Durchmesser des Dagegen bilden isochromatische Streifen den Ort der-Zuggliedes, c die Anzahl der Zugglieder pro Längen- jenigen Punkte, längs welcher die Größe der Haupteinheit der Riemenbreite und N die Mindestanzahl 5° spannungsdifferenz konstant ist. Die gleichen Unterder Riemenzähne, die mit den Zahnrädern jeweils im suchungen wurden bei einem Zahnriemengetriebe mit Eingriff stehen müssen. Der Ausdruck (F. S.)_s stellt trapezförmigen Zähnen vorgenommen. Ein Vergleich einen Sicherheitsfaktor für die Verbindung zwischen der Untersuchungserjebnisse zeigt, daß bei dem Riemenzahn und Zugglied für den Leistungsfaktor 1 Zahnriemengetriebe nach der Erfindung im Gegen- und (F. S.)₇ einen Sicherheitsfaktor des Zuggliedes 55 satz zu einem Getriebe mit trapezförmigen Riemenfür den Leistungsfaktor 1 dar. S ist die maximale zähnen eine Spannungskonzentration im Bereich de? Scherspannung im Bereich der Berührungsfläche zwi- Zahnfußes oder an anderer Stelle nicht auftritt sehen Riemenzahn und Zugglied vor Eintreten einer Gleichzeitig ist der höchste Spannungswert, der überAblösung des Zahnes. haupt auftritt, wesentlich geringer als bei trapezförmi-

Die Anzahl von Riemenzähnen pro Längeneinheit 6o gen Zähnen. Auch ist die Lastübertragung zwischer

des Riemens wird durch die Festigkeit des Riemens, Zahn und Zugglied des Riemens wesentlich wirkungs

die Festigkeit der Zahnradzähne sowie durch die ge- voller. Außerdem nimmt praktisch das ganze VoIu

wünschte Nennlast bestimmt. Unter diesem Gesichts- men des Riemenzahnes an der Lastübertragung teil

punkt sollte die Anzahl der Riemenzähne pro Lan- Auch die Übertragung der Kräfte zwischen Radzahi

geneinheit möglichst groß sein. Dadurch wird er- 65 und damit in Eingriff stehendem Riemenzahn erfolg

reicht, daß die Menge elastomeren Werkstoffes, der bei wesentlich gleichmäßiger Lastverteilung über dii

die Last vom Zahnrad über die Riemenzähne in das gesamte Berührungsfläche.

Zugglied überträgt, so groß wie möglich ist. Der Weitere Versuche ergeben, daß bei Zahnriemen

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getriebe gemäß der Erfindung die Riemenzähne erst bei erheblich höheren Drehmomenten als bei Riemen mit trapezförmigen Zähnen aus den konjugierten Lücken zwischen den Zahnradzähnen des Zahnrades herausspringen. Die Interferenz der in gegenseitigem Eingriff tretenden Riemenzähne und Radzähne ist außerordentlich gering. Die Versuche zeigten als Folge davon eine Steigerung der Lebensdauer bei vorgegebener Last und Geschwindigkeit um den Faktor 2.

In den Fig. 4 und 5 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Zahnradriemengetriebes gemäß der Erfindung wiedergegeben. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Zahnriemen eine Teilung auf, welche gleich der längs des Zuggliedes gemessenen Zahnbreite ist. Bei dieser Ausführungsform nähert man sich der Grenzausführung, bei der die Riemenzähne ebenso hoch belastbar wie die Radzähne sind.

Bei dem Riemenzahn nach F i g. 4 ist dieser von

10

einem einzigen kreisförmigen Bogen begrenzt, dessen Krümmungsmittelpunkt 47 auf der die Zahnkrone durchdringenden, zur Längsrichtung des Riemens senkrechten Ebene 45 liegt. Die Zahnbreite ist gleich der Teilung, so daß die kreisförmigen Begrenzungsbögen benachbarter Zähne sich berühren, und zwar entsprechend dem Abstand des Krümmungsmittelpunktes 47 von dem endlosen Zugglied 16 in unmittelbarer Nähe dieses Zuggliedes.

ίο Wie Fig. 5 zeigt, sind die konjugierten Zahnradzähne 14 durch einander schneidende kreisförmige Bögen 15 gebildet, deren Krümmungsmittelpunkte 48 radial außerhalb des Körpers 42 des Zahnrades 11 liegen.

Die Form des Riemenzahnes nach F i g. 4 kann aber auch unter Verwendung von linearen Zwischenbereichen 17 des Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 und 3 verwendet werden. Dabei ergibt sich eine entsprechende Ausbildung der Kopf abschnitte der Radzähne, wie sie aus Fi g. 3 zu entnehmen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (19)

Patentansprüche:

1. Zahnriemengetriebe, dessen Zahnriemen ein endloses Zugglied mit Zähnen aus einem elasto- S nieren Material aufweist, deren Zahnlänge über die gesamte Zahnhöhe konstant ist und die Zähne

in im wesentlichen konjugiert zur Zahnform ausgebildete Lücken des Zahnrades eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Riemenzahn in einem Bereich, ausgehend von der die Zahnkrone durchdringenden, zur Längsrichtung des Riemens senkrechten Ebene (45) bis etwa zu den beiden Fußabschnitten des Riemenzahnes hin, jeweils durch im wesentlichen kreiförmige Bögen begrenzt ist, deren Krümmungsmittelpunkte jeweils innerhalb der Zahnriemengesamthöhe auf einer Linie (P) liegen, die bei gestrecktem Zahnriemen im Abstand parallel zum Zugglied (16) verläuft. ao

2. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei jedem Riemenzahn zwei den Zahnumriß bestimmende kreisförmige Bögen (19, 20) auf der Zahnmittelebene (45) schneiden. »5

3. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den beiden Bögen (19, 20) begrenzten Umrißbereiche des Riemenzahnes vom gemeinsamen Schnittpunkt (23) aus bis zu der Linie (P) reichen, auf denen die Mittelpunkte (24, 25) der kreisförmigen Bögen liegen.

4. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch im wesentlichen kreisförmigen Bögen (19,20) begrenzte Bereich jedes Riemenzahnes wenigstens etwa 60% der Gesamthöhe des Zahnes ausmacht.

5. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußabschnitte (26, 27) des Riemenzahnes in Schnittebenen quer zur Längsrichtung des Zahnes von kreisförmigen Bögen begrenzt sind, deren Krümmungsmittelpunkte (30, 31) außerhalb des Riemenzahnes auf einer Linie (Q) liegen, die bei geradlinig gestrecktem Riemen zum Zugglied (16) parallel läuft.

6. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Linie (Q), auf der die Mittelpunkte der die Fußabschnitte (26, 27) begrenzenden Bögen liegen, von dem Zugglied (16) einen geringeren oder den gleichen Abstand aufweist wie die die Mittelpunkte der von der Zahnmittelebene (45) ausgehenden Bögen (19, 20) verbindende Linie (P).

7. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußabschnitte (26, 27) miteinander durch einen Zwischenbereich (17) verbunden sind, dessen Begrenzung bei geradlinigem Verlauf des Riemens parallel zum Zugglied (16) verläuft.

8. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsmittelpunkte (24, 25) der sich in der Zahnmittelebene (45) schneidenden, im wesentlichen kreisförmigen Bögen (19, 20) auf der gemeinsamen Linie (P) einen gegenseitigen Abstand besitzen, der 20% oder weniger der Länge des Krümmungsradius der Bögen ausmacht.

9. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Zahnmittelebene (45) symmetrischen, im wesentlichen kreisförmigen Bogenabschnitte einen gemeinsamen Mittelpunkt (47) auf der Zahnmittelebene aufweisen und daß die Mittelpunkte (47) benachbarter Zähne des Riemens einen gegenseitigen Abstand gleich oder kleiner als die doppelte Länge des Krümmungsradius aufweisen, wenn der Riemen geradlinig gestreckt ist (vgl. Fig. 4).

10. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenzähne in bekannter Weise von einer Schutz- oder Verschleißschicht bedeckt sind.

11. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lücke zwischen den Kopfabschnitten von zwei benachbarten Radzähnen durch einen im wesentlichen kreisförmigen Bogen begrenzt ist,

12. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 9 und

11, dadurch gekennzeichnet, daß der MitteJpunkt (48) des die Radzahnlücke begrenzenden Bogens einen größeren radialen Abstand von der Radachse aufweist, als die Krone des Radzahnes und daß sich die Bögen von aufeinanderfolgenden Lücken an der Zahnmittelebene des Radzahnes schneiden (vgl. Fig. 5).

13. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 2 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zur Zahnroutelebene (43) symmetrische Radzahn einen Kopfbereich aufweist, der wenigstens teilweise durch zwei kreisförmige Bogenabschnitte (34, 35) begrenzt ist, deren Krümmungsmittelpunkte (36. 37) einen gegenseitigen Abstand aufweisen.

14. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 2 bis 8 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die an den Bogen eines Fußabschnittes (26, 27) eines Riemenzahnes bzw. an den Bogen (34, 35) des Kopfabschnittes eines Radzahnes im Übergangsbereich zum Kopfbereich des Riemenzahnes bzw. zur Lücke zwischen zwei Radzähnen angelegte Tangente mit der Mittelebene (45 bzw. 43) des Riemenzahnes bzw. des Radzahnes einen Winkel von kleiner als 30³ einschließt.

15. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden kreisförmigen Bogenabschnitte (34 und 35) des Kopfabschnittes eines Radzahnes auf der Zahnmittelebene (43) schneiden.

16. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (38) des die Umrißform der Lücke bestimmenden Bogens und die Mittelpunkte (36, 37) der den Kopfabschnitt bestimmenden Bögen des Radzahnes auf Kreisen (P¹, P³) liegen, die zueinander konzentrisch sind sowie einen radialen Abstand von der Radachse besitzen, der kleiner als der Abstand der Zahnkrone von der Radachse ist.

17. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Bögen, die einen Radzahn begrenzen, an jeder möglichen Berührungsstelle mit dem Riemenzahn größer als der Krümmungsradius des Bogens ist, der an dieser Stelle den Riemenzahn begrenzt, daß die Differenz dieser Radien höchstens 10% der Länge des Krümmungsradius des den Riemenzahn begrenzenden Bogens ausmacht, und daß die beiden der Berührungsstelle zugehörigen Krümmungsmittelpunkte von Rie-

menzabn und Radzahn an jeder möglichen Be- Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des

rührungsstelle auf derselben Seite dieser Brüh- Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Durch

rungsstelle hegen. die Erfindung wird gewährleistet, d?ß die bei BeIa-

18. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 11 bis stung auftretenden Spannungen im Riemenzahn rela-

17, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der 5 tiv niedrig bleiben und sich vor allem weitgehend den Fußabschnitten (26, 27) des Riemenzahnes gleichförmig über das gesamte Zahnvolumen verteizugeordneten Krümmungsradien kleiner als 95% len, so daß das Auftreten von engbegrenzten Bereider Länge der Krümmungsradien ist, die dem chen hoher Spannungskonzentration nicht zu be-Kopfabschnitt (34, 35) des Radzahnes zugeordnet fürchten ist. Da auf Grund der gleichförmigen Versind, ίο teilung der Spannungen der gesamte Zahnquerschnitt

19. Zahcriemengetriebe nach Anspruch 11 bis an der Übertragung der Last vom Riemenzahn auf

18, dadurch gekennzeichnet, daß der Spielraum das endlose Zugglied beiträgt, kann der Zahnriemen zwischen der Krone (23) eines Riemenzahnes und insgesamt wesentlich höher belastet werden, als dies der Lücke des Zahnrades nicht mehr als 10% des bisher bei bekannten Zahnriemengetrieben möglich Abstandes zwischen der Krone des Radzahnes 15 war. Weiterhin läßt sich durch die Erfindung errei- und dem tiefsten Punkt der Radlücke ausmacht. chen, daß die zu Verschleißerscheinungen führendj

Interferenz der Riemenzähne und der Zähne des Zahnrades auf ein Minimum beschränkt wird, so daß

die Riemenzähne einem wesentlich geringeren Veras schleiß und praktisch kaum einer nennenswerten Erwärmung unterworfen sind. Gleichzeitig werden

Bei Zahnriemengetrieben uer im Oberbegriff durch die weitgehende Ausschaltung von Interferenzdes Anspruches 1 aufgeführten Gattung (US-PS erscheinungen die zur Geräuschbildung und zur Er-2 507 852) sind die Zähne in senkrechten Schnitt- müdung des Riemens beitragenden Schwingungen ebenen parallel zur Längsrichtung des Zahnriemens 25 praktisch vermieden.

trapezförmig ausgebildet und in Längsrichtung des Vorteilhaffe Weiterbildungen der Erfindung sind

Riemens in gegenseitigen Abständen angeordnet. Im in den Unteransprüchen aufgeführt.
Betrieb stellen sich bei solchen Zahnriemengetrieben Eine optimale Angleichung der Belastbarkeit der

hohe Spannungskonzentrationen im Bereich des Zahn- Riemenzähne an die Belastbarkeit der Zahnradzähne fußes auf, und zwar auf der Seite des Riemenzahne^, 30 kann dadurch erreicht werden, daß die zur Zahnmitüber die die Antriebskraft übertragen wird. Dieser telebene symmetrischen, im wesentlichen kreisförmigen Bereich des Riemenzahnes, der einer hohen Belastung Bogenabschnitte einen gemeinsamen Mittelpunkt auf ausgesetzt ist, macht nur einen vergleichsweise kleinen der Zahnmittelebene aufweisen und daß die Mittel-Teil des gesamten Zahnvolumens aus. Da in unmittel- punkte benachbarter Zähne des Riemens einen gegenbarer Nachbarschaft des Zahnfußes auch das endlose 35 seitigen Abstand gleich oder kleiner als die doppelte Zugglied des Zahnriemens verläuft, ist auch nur ein Länge des Krümmungsradius aufweisen, wenn der kleiner Teil des Zahnvolumens und des Zahnquer- Riemen geradlinig gestreckt ist. Hierbei schließen die schnittes an der Übertragung der am Zahn angreifen- Fußabschnitte benachbarter Riemenzähne unmittelden Kräfte auf das Zugglied beteiligt. Untersuchun- bar aneinander an.

gen haben außerdem gezeigt, daß beim Eingreifen 40 Um ein Herausspringen der Riemenzähne aus den solcher trapezförmigen Riemenzähne in die im wesent- Lücken des Zahnrades auch bei hohen Belastungen liehen konjugiert zur Zahnform ausgebildeten Lücken zuverlässig zu unterbinden, wird es im allgemeinen eines Zahnrades Interferenzerscheinungen auftreten. jedoch vorgezogen, zwischen benachbarten Riemen-Auf Grund von Deformierungen innerhalb des Zahn- zähnen eine Lücke vorzusehen, dadurch, daß die riemens unter der einwirkenden Luft können nämlich 45 Fußabschnitte des Riemenzahnes in Schnittebenen die Außenecken benachbarter Riemenzähne und quer zur Längsrichtung des Zahnes von kreisförmigen Zähne des Zahnrades zu Überlappungen neigen, so Bögen begrenzt sind, deren Krümmungsmittelp unkte daß die ineinandergreifenden Zähne auf der gesamten außerhalb des Riemenzahnes auf einer Linie liegen, Länge des Riemenzahnes in Berührung gleiten. Die die bei geradlinig gestrecktem Riemen zum Zugglied Folge ist eine ungewöhnlich große Verschleißbean- 50 parallel läuft. Zu dem gleichen Zweck können die spruchung und eine starke Wärmeentwicklung im Fußabschnitte vorteilhafterweise miteinander durch Elastomer des Riemens. Außerdem führen die Inter- einen Zwischenbereich verbunden sein, dessen Beferen7erscheinungen zu Querschwingungen im Zahn- grenzung bei geradlinigem Verlauf des Riemens parriemen, die zu relativ starken Zahnriemengeräuschen allel zum Zugglied verläuft.

sowie zu Ermüdungserscheinungen, insbesondere 55 In' der Beispielsbeschreibung sind Ausfühiungs-Biegungsermüdungen, führen. möglichkeiten des Erfindungsgegenstandes aufgeführt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- Es zeigt

steht darin, ein Zahnriemengetriebe der im Oberbe- Fig. 1 ein Zahnriemengetriebe gemäß der Erfin-

griff des Anspruches 1 aufgeführten Gattung zu dung in Seitenansicht,

schaffen, bei dem die Zahnformen beim Riemen und 60 F i g. 2 im größeren Maßstabe und in vereinfachbeim Zahnrad derart ausgebildet sind, daß die oben- ter Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform erwähnten Nachteile weitgehend überwunden wer- eines Zahnriemens in gestreckter Lage,
den, keine unerwünscht große Verschleißbeanspru- F i g. 3 einen Ausschnitt eines Zahnrades, das mit

chung der Zähne und keine große Hitzeentwicklung dem Zahnriemen nach F i g. 2 zusammenwirkt,
auftreten. Dabei sollen Querschwingungen und die 65 F i g. 4 und 5 in ähnlicher Darstellung wie F i g. 2 dadurch bedingten Zahnriemengeräusche und Ermü- und 3 ein abgewandeltes Ausfühmngsbeispkl für ein dungserscheinungen am Zahnriemen möglichst ver- Zahririemengetriebe nach der Erfindung,
mieden werden. Das in F i e. 1 dargestellte Zahnriemeneetriebe be-