DE2756845A1

DE2756845A1 - Zahnriemen

Info

Publication number: DE2756845A1
Application number: DE19772756845
Authority: DE
Inventors: Mario Cicognani
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1977-12-20
Publication date: 1978-07-06
Also published as: ES466031A1; AT358338B; IT1123096B; LU78783A1; GB1585669A; FR2376343B1; ATA923277A; JPS5386955A; BE862531A; FR2376343A1; AR213464A1; JPS6211221B2

Description

rAfENTANvVFUf

DR. E. WIEGAND DIPi. ING. W. NIEMANN 2/56845

DR. M. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN _β_ HAMBURG

TELEFON:555474 8000 M ü N C H E N 2,

TELEGRAMME: KA R PATENT MATH I LD ENSTRASSE 12

TELEX: 5 29OiSKARPD

W. 43 008/77 12/kö 20. Dezember 1977

Industrie Pirelli S.p.A. Mailand / Italien'

Zahnriemen

Die Erfindung bezieht sich auf Zahnriemen aus elastomerem Material, und insbesondere bezieht sie sich auf eine Bedeckung der Zähne eines Zahnriemens.

Bekanntlich hat eine Bedeckung der Zähne eines Zahnriemens verschiedene Funktionen, die nachstehend angegeben sind.

Eine erste Funktion besteht darin, die Arbeitsfläche der Riemenzähne gegen Abnutzung zufolge von Gleiten, Schlupf oder dgl. zu schützen, was zwischen den Flanken der Riemenzähne und den Flanken der Riemenscheibenzähne auftritt.

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Eine weitere Funktion bestefvt darin, zu verhindern, daß Substanzen, die an der Stelle bzw. an dem Ort vorhanden sind, an welchem der Zahnriemen arbeitet (beispielsweise Wasser), den Zahnriemen beschädigen, indem es zu*dessen Innenseite gelangt, derart, daß das widerstandsfähige Gebilde des Zahnriemens angegriffen und beschädigt wird.

Eine weitere Funktion besteht darin, die Verformbarkeit der Zähne als Folge der Art des Materials, aus welchem die Zähne gebildet sind (elastomeres Material), zu verringern.

Eine noch weitere Funktion besteht darin, den Reibungskoeffizienten der Arbeitsfläche der Riemenzahnung zu verringern.

Bekannte Bedeckungen ermöglichen eine wirksame Erfüllung der Funktionen, die gemäß vorstehender Beschreibung von der Bedeckung der Zähne eines Zahnriemens ausgeübt werden sollen. Unter den bekannten Bedeckungen ist eine der besten eine Bedeckung aus verkautschuktem Schnurstoff und vorzugsweise aus verkautschuktem Polyamidschnurstoff.

Bei Zahnriemen, deren Zähne mit verkautschuktem Schnurstoff bedeckt sind, besteht der letztere aus einem offenen Band aus verkautschuktem Schnurstoff, welches an der Riemenoberfläche anhaftet. Die Enden des Bandes aus verkautschuktem Schnurstoff müssen miteinander verbunden werden, um eine Gesamtbedeckung der Riemenzähne zu erhalten.

Bei bekannten Zahnriemen wird die Verbindung der beiden Enden des Bandes aus verkautschuktem Schnurstoff, aus welchem die Bedeckung der Riemenzähne gebildet ist, auf zwei Weisen gebildet, die nachstehend beschrieben werden.

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Die eine Weise besteht darin, daß die Enden des Bandes aus verkautschuktem Schnurstoff über eine kleine Strecke übereinandergelegt werden.

Die zweite Weise besteht darin, eine Stumpfspleißung der Enden des Bandes zu bilden mittels einer Naht, die mit einem Faden aus wärmeschrumpfbarem Material gebildet ist.

Untersuchungen, die an Zahnriemen ausgeführt -worden sind, welche eine Bedeckung der Zähne aus verkautschuktem Schnurstoff besitzen, ergaben zwar zufriedenstellende mittlere Lebensdauer, jedoch ergaben sie auch vergleichsweise große Unterschiede in der Lebensdauer, /ußerdem wird bei bekannten Zahnriemen die Abnutzung des Riemens oftmals in einer Zone nahe der Verbindung der Enden des verkautschukten Schnurstoffs der Zahnbedeckung lokalisiert.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, die Lebensdauer der Zahnriemen zu erhöhen, die als Zahnbedeckung einen verkautschukten Schnurstoff aufweisen, wobei weiterhin die Unterschiedlichkeit der Lebensdauer der Zahnriemen verringert werden soll. Gegenstand der Erfindung ist ein Zahnriemen mit einem Riemenkörper, in den ein widerstandsfähiges Gebilde eingebettet ist, welches aus einer schraubenlinienförmigen Wicklung einer einzelnen Schnur aus biegsamem und undehnbarem Material gebildet ist, mit einer Zahnung an einer Fläche des Fiemenkörpers, und mit einer Bedeckung für die Riemenzahnung aus verkautschuktem Schnurstoff. Gemäß der Erfindung ist ein solcher Zahnriemen dadurch gekennzeichnet, daß die Bedeckung der Riemenzahnung eine kontinuierliche Bedeckung ist, so daß der Durchtritt von Fremdsubstanzen in den Riemenkörper auf der Seite der Zahnung verhindert ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Die einzige Figur ist eine Längsschnitt-

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ansicht eines Teiles eines Zahnriemens gemäß der Erfindung.

Gemäß dem allgemeinen Erfindungsgedanken besteht die Bedeckung der Riemenzahnung aus einem Band aus verkautschuktem Schnurstoff, wobei das Band die Gestalt eines Bandringes ohne Diskontinuitäten in seiner Länge hat, derart, daß alle Zähne und alle Zahnlücken der Zahnung vollständig bedeckt werden.

Der keine Diskontinuitäten aufweisende Ring aus einem Band aus verkautschuktem Schnurstoff ist entweder durch einen schlauchartigen Teil aus verkautschuktem Schnurstoff, oder in dem Fall, in welchem der Schnurstoff aus thermoplastischem Material, beispielsweise aus Polyamid, besteht, durch Stumpfschweißen der Enden eines offenen Bandes erhalten.

Auf diese Weise hat die Bedeckung der Zahnung an jeder Stelle konstante Dicke, und sie zeigt keine Diskontinuitäten.

In der einzigen Figur ist eine besondere Ausführungs form eines Zahnriemens gemäß der Erfindung dargestellt.

Der Zahnriemen gemäß Fig. 1 umfaßt einen Riemenkörper 1 aus elastomerem Material, in den ein widerstandsfähiges Gebilde eingebettet ist, das aus einer schraubenlinienförmigen Wicklung einer einzigen biegsamen und undehnbaren Schnur 2 gebildet ist. tie Schnur besteht beispielsweise aus Glasfasern. Bei der schraubenlinienförmigen Wicklung liegen die Windungen parallel zueinander und auch in gleicher Ebene.

An einer Fläche des Riemenkörpers 1 befindet sich eine Zahnung, die durch eine Mehrzahl von Zähnen 3 gebildet ist, welche durch Zahnlücken voneinander getrennt sind.

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An der gezahnten Fläche befindet sich eine Bedeckung, die aus zwei verkautschukten Schnurstoffen 5 und 6 gebildet ist, die dubliert sind.

Jeder der verkautschukten Schnurstoffe 5 und 6 besteht aus einem offenen Band aus verkautschuktem Schnurstoff, welches auf die Zahnung derart aufgelegt ist, daß es einen Ring bildet, wobei die Bandenden einander gegenüberliegend angeordnet sind. Für die Verwirklichung der Erfindung ist es wichtig, daß die Verbindungsstelle eines Bandes gegenüber der Verbindungsstelle des anderen Bandes versetzt ist.

Insbesondere und beispielsweise weist das Band 5 aus verkautschuktem Schnurstoff eine Verbindungsstelle 7 in einer Zahnlücke U auf, und das Band 6 aus verkautschuktem Schnurstoff weist eine Verbindungsstelle 8 am Kopf eines Zahnes 3 auf.

Wie dargestellt, ist die Verbindungsstelle jedes Bandes 5, 6 dadurch gebildet, daß die Enden stumpf angenähert sind.

Offensichtlich können für die Verbindungsstelle jedes der beiden Bänder 5,6, welche die Bedeckung der Zahnung bilden, andere Ausführungsformen als die Aisführungsform mit Stumpfverschweißung der Bandenden oder als die bekannte Ausführungsform mit Stumpfnähen oder Stumpfspleißen der Bandenden angewendet werden, wenn berücksichtigt wird, daß die Verbindungsstelle der beiden Bänder gegeneinander versetzt sind.

Weiterhin können gemäß einer nicht dargestellten weiteren abgewandelten Ausführungsform der Erfindung zur Bildung der Bänder 5 und 6 aus verkautschuktem Schnurstoff eine Mehrzahl von Bandlängen verwendet werden, die hintereinander derart angeordnet werden, daß die Verbindungsstellen

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der das Band 5 bildenden Bandlängen gegenüber den Verbindungsstellen der das Band 6 bildenden Bandlängen versetzt sind.

Es wurden Lebensdauerprüfungen an Zahnriemen gemäß der Erfindung und Vergleichsprüfungen an bekannten Zahnriemen ausgeführt, wobei selbstverständlich die mechanischen Eigenschaften und das Material der Zahnriemen für jeden Riementyp die gleichen waren.

Die Prüfungen haben zu dem Ergebnis geführt, daß Zahnriemen gemäß der Erfindung eine mittlere Lebensdauer haben, die um 12 0 % höher als die Lebensdauer der bekannten Zahnriemen liegt.

Weiterhin hat sich ergeben, daß bei Zahnriemen gemäß der Erfindung die Unterschiede in der Lebensdauer der verschiedenen Riemen viel geringer sind,und diese Verringerung beträgt etwa 50 % gegenüber der Unterschiedlichkeit der Lebensdauer der bekannten Zahnriemen.

Aus den Prüfungsergebnissen ergibt es sich, daß bei Verwendung eines Zahnriemens gemäß der Erfindung die zuvcr angegebenen Zwecke der Erfindung vollständig erreicht werden. Der Grund dafür könnte gemäß nachstehender Beschreibung folgender sein:

In dem Fall, in welchem die Verbindung der Enden eines einzigen Bandes aus verkautschuktem Schnurstoff, mit welchem die Bedeckung der Riemenzahnung ausgeführt wird, dadurch gebildet wird, daß die Endkanten des Bandes in gewissem Ausmaß übereinandergelegt werden, ergibt sich eine örtliche Änderung in dem widerstandsfähigen Gebilde des Riemens. Dies führt während des Arbeitens des Zahn-

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riemens zu einer Beanspruchungskonzentration, die offensichtlich zur Abnutzung des Riemens führt,und diese Abnutzung ist allgemein in einer Zone nahe der Verbindungsstelle des verkautschukten Schnurstoffes lokalisiert.

In dem Fall, in welchem die Verbindung der Enden eines einzelnen Bandes aus verkautschuktem Schnurstoff, welches für die Bedeckung der Riemenzahnung verwendet wird, durch Stumpfnähen, Stumpfspleißen oder Stumpfschweißen der Bandenden gebildet wird, ergibt sich eine Diskontinuität in der Bedeckung, und diese Diskontinuität stellt einen Eintritt dar, durch welchen hindurch Fremdsubstanzen in den Riemenkörper eintreten können, beispielsweise Staub, Schlamm, öle oder Lösungsmittel, gegebenenfalls sogar unter hoher Temperatur, die sich in der Umgebung befinden, in welchem der Zahnriemen arbeitet, und welche ein Reißen des Riemens hervorrufen können.

Durch Verwendung des Zahnriemens gemäß der Erfindung sind die oben genannten Nachteile bekannter Zahnriemen beseitigt. Die Bedeckung der Riemenzahnung ist kontinuierlich und an jeder Stelle konstant, so daß sich keine örtlichen Änderungen des widerstandsfähigen Gebildes ergeben.Außerdem sind keine Diskontinuitäten vorhanden, die einen Eintritt für schädliche Substanzen in den Riemenkörper darstellen würden.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

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Claims

Patentansprüche

Zahnriemen mit einem Riemenkörper aus elastomerem Material, in welchen ein widerstandsfähiges Gebilde eingebettet ist, das aus einer Schraubenlinienwicklung einer einzelnen Schnur aus biegsamem und undehnbarem Material gebildet ist, mit einer Zahnung an einer Fläche des Riemenkörpers, und mit einer Bedeckung aus verkautschuktem Schnurstoff für die Riemenzahnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedeckung für die Riemenzahnung (3, Ό eine kontinuierliche Bedeckung aus verkautschuktem Schnurstoff ist, so daß ein Durchtritt von Fremdsubstanzen auf der Seite der Zahnung in den Riemenkörper (1) verhindert ist.
2. Zahnriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Bedeckung der Riemenzahnung aus wenigstens einem kontinuierlichen Ring aus verkautschuktem Schnurstoff gebildet ist.
3. Zahnriemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedeckung für die Riemenzahnung aus einem Band aus verkautschuktem Schnurstoff gebildet ist, dessen Enden stumpf gegeneinandergebracht und mittels Schweißung oder dergleichen miteinander verbunden sind.

H. Zahnriemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedeckung für die Riemenzahnung aus zwei Bändern (5, 6) aus übereinandergelegten verkautschukten Schnurstoffen gebildet ist, die Enden jedes der Bänder aus verkautschuktem Schnurstoff durch Stumpfverbinden zusammengebracht sind, und daß die Zone der Verbindung eines Bandes gegenüber der Zone der Verbindung des anderen Bandes versetzt ist.

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