DE29615292U1

DE29615292U1 - Verbindungseinrichtung für einen Zahnriemen

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Publication number: DE29615292U1
Application number: DE29615292U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2006-09-04

Description

Verbindungseinrichtung für einen Zahnriemen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung für einen Zahnriemen, um einen geraden Zahnriemenabschnitt mit den Stirnkanten zu einem endlosen Zahnriemen zu verbinden.

Zahnriemen werden zu den unterschiedlichsten Zwecken eingesetzt. Zum einen können sie zum Antrieb von Aggregaten dienen. Zum anderen werden Zahnriemen als Fördermittel eingesetzt. Hier besteht ein Vorteil darin, daß durch die Teilung ein genauer Transport ermöglicht wird. Ferner erlauben Zahnriemen eine formschlüssige Verbindung mit den Antriebszahnrädern, so daß ein Schlupf vermieden wird.

Die Zahnriemen, die im allgemeinen aus Kunststoff bestehen, unterliegen einem normalen Verschleiß, so daß ein Austausch von Zeit zu Zeit oder nach einer Beschädigung notwendig ist. Zahnriemen werden in der Regel als geschlossene endlose Riemen eingesetzt. Es ist offensichtlich, daß ein Ersetzen eines derartigen endlosen Riemens, sofern diese nicht geöffnet werden kann, relativ aufwendig ist. Insbesondere muß die Maschine entsprechend ausgebildet sein um ein Einlegen und Spannen des Riemens zu ermöglichen.

Es sind daher auch Zahnriemen bekannt, die senkrecht zur Laufrichtung geöffnet werden können, wobei die freien Stirnkanten nach dem Einbau in die Maschine wieder miteinander verbunden werden. Dadurch kann der Einbau vor Ort und in einfacher Weise ohne längeren Maschinenstillstand erfolgen. Es ist offensichtlich, daß diese Verbindungsstelle einen Problembereich des Zahnriemens darstellt.

Diese Verbindungen haben häufig den Nachteil, daß sie in der Regel nicht die gewünschte Elastizität aufweisen, so daß der

Zahnriemen nicht über beliebig kleine Zahnscheiben geführt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungseinrichtung für Zahnriemen zu schaffen, die vor Ort montierbar ist und eine ausreichende Elastizität aufweist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die zu verbindenden Stirnkanten jeweils wenigstens ein sich zumindest teilweise entlang der Stirnkante erstreckendes wendeiförmiges Drahtelement aufweisen, die in der zusammengebauten Lage ineinandergreifen und mit einem Verbindungs Stabelement verbindbar sind, das in den durch die zusammengeschobenen Wendelelemente gebildeten Kanal einführbar ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß durch die ineinandergreifenden Wendelelemente eine Art Gelenk gebildet wird, so daß der Zahnriemen auch im Verbindungsbereich die erforderliche Biegsamkeit aufweist und ohne weiteres dem Krümmungsverlauf einer Zahnscheibe folgen kann.

Grundsätzlich ist es zweckmäßig, wenn die Elemente der Verbindungseinrichtung zwischen zwei benachbarten Zähnen eines Zahnriemens angeordnet sind. Dabei sind das Maß der wendeiförmigen Elemente, das Maß der Überschneidungen der Wendelgänge in der zusammengesetzten Lage und die Dicke des Verbindungsstabelementes so gewählt, daß in der zusammengebauten Lage unter Zugbelastung des Zahnriemens das Teilungsmaß zwischen den benachbarten Zähne eingehalten wird. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Verbindungsstelle das Teilungsmaß des Zahnriemens nicht beeinflußt.

Gemäß einer Aus fuhrungs form der Erfindung ist vorgesehen, daß das wendeiförmige Element in ein Geflecht eingedreht ist, das zumindest über einen Teilabschnitt der Längserstreckung des Zahnriemens innerhalb des Riemens angeordnet und befestigt ist. Das Geflecht bietet eine gute Befestigungsmöglichkeit für den wendeiförmigen Draht. Ferner besteht ein Vorteil darin, daß die Zugkraft großflächig in den Riemen eingeleitet wird, wodurch eine

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hohe Zugfestigkeit erzielt werden kann.

Grundsätzlich ist es zweckmäßig, wenn sich das Geflecht entlang der neutralen Faser des Zahnriemens erstreckt. Dies hat den Vorteil, daß das Geflecht bei Umlenkungen des Zahnriemens über eine Zahnscheibe oder einer Führungsrolle nicht gedehnt oder gestaucht wird, so daß ein frühzeitiges Versagen des Geflechtes oder des Zahnriemens vermieden werden kann.

Gemäß einer weitergehenden Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Elemente der Verbindungseinrichtung im zusammengesetzten Zustand unter Zugbelastung in das Kunststoff material des Zahnriemens eingegossen worden sind. Dies hat den Vorteil, daß eine besonders feste Verbindung, insbesondere des Geflechtes, mit dem Zahnriemen erreicht wird. Für die Herstellung kann beispielsweise eine Form verwendet werden, die eine Zahnteilung aufweist, die der Teilung des Zahnriemens entspricht.

Weiterhin kann vorgesehen werden, daß die wendeiförmigen Elemente und/oder die Geflechte jeweils Bestandteil eines Zahnriemen abschnittes sind, der über die übliche fingerförmige Verbindung mit dem restlichen Zahnriemen verbunden wird. Dies hat den Vorteil, daß lediglich eine Verbindungseinrichtung vorgegebener Breite und vorgegebener Teilung bereitgehalten werden muß, um Zahnriemen mit unterschiedlichen Längen herzustellen. Der zu schließende Zahnriemen muß dazu lediglich auf die entsprechende Länge geschnitten werden. Die fingerförmige Verbindung ist allgemein bekannt, so daß es an dieser Stelle keiner weiteren Erläuterung bedarf.

Grundsätzlich können die wendeiförmigen Drahtelemente und/oder das Verbindungsstabelement aus Kunststoff bestehen. Es können die wendeiförmigen Drahtelemente und/oder das VerbindungsStabelement aber auch aus einem metallischen Werkstoff bestehen. Die Verwendung von Kunststoff hat den Vorteil, daß diese leicht sind und nicht korrodieren. Durch die Verwendung von metallischen Werkstoffen kann eine hohe Zugfestigkeit erzielt werden.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Geflecht aus einem hochfesten Kunststoff und/oder einem metallischen Flächengewebe besteht. Insbesondere für hohe Zugfestigkeiten ist es zweckmäßig, wenn das Flächengewebe Aramid-Fasern, beispielsweise aus Poly (1,4-phenylenterephtalamid), aufweist oder aus einem Polyetheretherketon (PEEK) besteht. Dieses Flächengebilde weist bei geringen Stärken eine hohe Zugfestigkeit auf.

Die Erfindung betrifft ferner einen Zahnriemen mit wenigstens einer Verbindungseinrichtung gemäß der oben erläuterten und beschriebenen Art. Ein derartiger Zahnriemen hat den Vorteil, daß er in geöffneter Form leicht in die Maschine eingelegt und/oder eingefädelt werden kann. Insbesondere können die Enden des Zahnriemens vor Ort in der Maschine miteinander verbunden werden. Die Maschine braucht demnach nicht gesondert für das Einlegen eines bereits geschlossenen Endlosriemen vorbereitet zu sein. Es ist lediglich erforderlich, daß ein Zahnriemen mit der passenden Länge gefertigt wird, der entsprechend eingebaut wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung den Verbindungsbereich eines Zahnriemens mit einer Verbindungseinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung die einzelnen Elemente der Verbindungseinrichtung und

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung die Verbindungseinrichtung gemäß der Erfindung in einer anderen Ausführungs form.

Der in der Zeichnung dargestellte Zahnriemen 11 weist eine glatte Oberfläche 12 und eine untere Fläche 13 auf, auf der die

einzelnen Zähne 14 angeordnet sind. Ferner weist der Zahnriemen zwei Stirnkanten 15, 16 auf, die zur Bildung eines geschlossenen Endlosriemens miteinander verbindbar sind.

Zum Verbinden der beiden Stirnkanten sind diese jeweils mit einem wendeiförmigen Drahtelement 17, 18 versehen, die in der zusammengebauten und in den Fig. 1 und 3 gezeigten Lage mit den einzelnen Wendelgängen ineinandergreifen. Unter einem wendelför migen Drahtelement soll ein drahtförmiges Element, das aus Kunststoff oder aus Metall bestehen kann, verstanden werden, das in etwa entlang einer Schraubenlinie geformt ist.

Durch das Ineinandergreifen der beiden wendeiförmigen Drahtelemente 17, 18 wird ein Kanal gebildet, durch den ein Verbindungsstab 19 geführt werden kann. Es ist offensichtlich, daß diese Elemente eine feste, gelenkige Verbindung in Zugrichtung des Zahnriemens bilden. Die Verbindungseinrichtung 10 ist dabei so bemessen, daß sie im wesentlichen exakt den Raum zwischen zwei benachbarten Zähnen 14 einnimmt oder zumindest den Teilungsabstand nicht verändert.

Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß die wendeiförmigen Drahtelemente 17, 18 jeweils in ein Flächengewebe 20, 21 eingedreht werden, das in den Zahnriemen eingegossen oder eingeschweißt oder anderweitig befestigt ist. Das Geflecht 20, 21 kann aus einem reißfesten Kunststoff bestehen, beispielsweise aus Aramid-Fasern oder aus Polyetheretherketon (PEEK).

Das Geflecht 20, 21 erstreckt sich zumindest über einen Teilabschnitt der freien Enden 22, 23 des Zahnriemens. Im Bereich der Stirnkanten 15, 16 weist das Geflecht 20, 21 entsprechende Ösen auf, in die die wendeiförmigen Drahtelemente 17, 18 eingedreht werden können. Das Geflecht verläuft vorzugsweise entlang der neutralen Faser 24 des Zahnriemens 11.

Grundsätzlich ist es möglich, daß eine derartige Verbindungseinrichtung an den Stirnkanten eines entsprechend bemessenen

Zahnriemens angeordnet ist. Bei dem in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Elemente der Verbindungseinrichtung, nämlich das Geflecht 20, 21 und die wendeiförmigen Drahtelemente 17, 18, jeweils Bestandteil eines Zahnriemenabschnittes 25, 26, der in bekannter Weise durch eine fingerförmige Verbindung 27, 28 mit dem Rest des Zahnriemens durch Verschweißen verbunden ist. Sogenannte Fingerverbindungen sind allgemein bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.

Die Herstellung einer Verbindungseinrichtung auf Maß kann in der Weise erfolgen, daß das Geflecht mit den wendeiförmigen Elementen in der durch den Verbindungsstab zusammengehaltenen Lage in eine Form gelegt wird, die gleichzeitig das Teilungsmaß für den Zahnriemen aufweist, wobei ein Freiraum vorhanden ist, der dem Abstand zweier benachbarter Zähne entspricht und in den die Verbindungseinrichtung 10 eingelegt wird. Anschließend wird der Kunststoff unter Auslassung der Verbindungsstelle um die beiden Geflechte gegossen. Dadurch wird eine feste Verbindung des Geflechts mit dem Zahnriemen bewirkt. Es ist selbstverständlich auch möglich, daß zunächst das Unterteil oder das Oberteil des Zahnriemens gefertigt und in die Form gelegt wird, anschließend das Geflecht aufgeschweißt, geklebt oder dergleichen wird, und schließlich das Oberteil bzw. das Unterteil des Zahnriemens angegossen oder angeformt wird.

Da das Geflecht und die wendeiförmigen Elemente entsprechend der vorgegebenen Teilung mit dem Zahnriemen verbunden worden sind, kann die Verbindung durch Herausziehen des Verbindungsstabes gelöst werden. Nach dem Einlegen des Riemens in die Maschine kann der Zahnriemen leicht wieder geschlossen werden, wobei die gewünschte und einzuhaltende Teilung unmittelbar nach dem Einführen des VerbindungsStabes wieder hergestellt wird. Um eine Deformation der Verbindungsstelle durch die Zugbelastung und somit eine Veränderung des Abstandes zwischen den betreffenden Zähnen des Zahnriemens zu vermeiden, kann vorgesehen werden, daß die Elemente unter Vorspannung, die beispielsweise im wesentlichen der zu erwartenden Zugbelastung entspricht, in die Form

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eingelegt werden und anschließend der Zahnriemen geformt wird.

Es ist offensichtlich, daß durch die Verbindungseinrichtung ein Zahnriemen geschaffen werden kann, der leicht montierbar und austauschbar ist. Durch die Verwendung eines hochfesten Flächengewebes wird eine hohe Zugfestigkeit erreicht, so daß auch der Austauschriemen eine lange Lebensdauer besitzen kann. Das in den durch die Wendelgänge gebildeten Kanal eingeführte stabförmige Verbindungselement bewirkt eine ausreichende Sicherung der Verbindung in Zugrichtung und wird dort aufgrund der Reibung in Position gehalten. Es kann aber auch vorgesehen werden, daß das Verbindungsstabelement mit einem Sicherungsmittel gegen Herausrutschen aus dem Kanal gesichert ist, beispielsweise durch elastische, clipartige Vorsprünge. Insbesondere bietet die Verbindungseinrichtung und ein damit versehener Zahnriemen die Möglichkeit einer Montage vor Ort und ohne weitere Hilfsmittel, wodurch ein relativ langer Maschinenstillstand, beispielsweise bei defektem Zahnriemen, vermieden werden kann.

Bezugszeichenliste

10	Verbindungseinrichtung
11	Zahnriemen
12	Oberfläche
13	untere Fläche
14	Zahn
15	Stirnkante
16	Stirnkante
17	Wendel
18	Wendel
19	Verbindungsstab
20	Gewebe
21	Gewebe
22	freies Ende
23	freies Ende
24	neutrale Faser
25	Zahnriemenabschnitt
26	Zahnriemenabschnitt
27	Fingerverbindung
28	Fingerverbindung

Claims

t · * * * fc · «ft* Verbindungseinrichtung für einen Zahnriemen Ansprüche

1. Verbindungseinrichtung (10) für einen Zahnriemen (H)/ um einen geraden Zahnriemenabschnitt mit den Stirnkanten (15, 16) zu einem endlosen Zahnriemen zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Stirnkanten (15, 16) jeweils wenigstens ein sich zumindest teilweise entlang der Stirnkante erstreckendes wendeiförmiges Drahtelement (17, 18) aufweisen, die in der zusammengebauten ineinandergreifen und mit einem Verbindungsstabelement (19) verbindbar sind, das in den durch die zusammen geschobenen Wendelelemente gebildeten Kanal einführbar ist.

2. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der Verbindungseinrichtung zwischen zwei benachbarten Zähnen (14) eines Zahnriemens angeordnet sind.

3. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der wendeiförmigen Elemente (17, 18), das Maß der Überschneidungen der Wendelgänge in der zusammengesetzten Lage und die Dicke des VerbindungsStabelementes so gewählt sind, daß in der zusammengebauten Lage unter Zugbelastung des Zahnriemens das Teilungsmaß zwischen den benachbarten Zähnen eingehalten wird.

4. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wendeiförmige Element mit einem Gewebe (20, 21) verbunden ist, das zumindest über einen Teilabschnitt (22, 23) der Längserstreckung des Zahnriemens innerhalb des Zahnriemens angeordnet und befestigt ist.

5. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Geflecht sich entlang der

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neutralen Faser (24) des Zahnriemens erstreckt,

6. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der Verbindungseinrichtung im zusammengesetzten Zustand unter Zugbelastung in das Kunststoffmaterial des Zahnriemens eingegossen worden sind.

7. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wendelförmigen Elemente (17, 18) und/oder die Geflechte (20, 21) jeweils Bestandteil eines Zahnriemenabschnittes (25, 26) sind, der über die übliche fingerförmige Verbindung (27, 28) mit dem Zahnriemen verbunden wird.

8. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wendelförmigen Drahtelemente und/oder das VerbindungsStabelement aus Kunststoff bestehen.

9. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wendelförmigen Drahtelemente und/oder das VerbindungsStabelement aus einem metallischenWerkstoff bestehen.

10. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Geflecht aus einem hochfesten Kunststoff und/oder einem metallischen Drahtgeflecht besteht.

11. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Geflecht Aramid-Fasern aufweist.

12. Zahnriemen mit wenigstens einer Verbindungseinrichtung (10)gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.