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Selbsttätige Spannvorrichtung für elastische Transmissionstriebe.
Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Spannvorriehtung für elastische Transmissionstriebe, z. B. Riemen, Seile usw., die bei jeder Maschine angeordnet werden kann, bei welcher durch das Anlaufen und durch die Veränderungen des Gegendrehmomentes und sonstige Ursachen die Riemen abgenutzt und gestreckt werden und hiedurch eine Verringerung der Reibung auftritt, welche den den Wirkunggrad des Riementriebes nachteilig beeinflussenden Schlupf des Riemens begünstigt.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, mittels welcher die Spannung der Riemen im Zustand der Ruhe verringert wird und verhindert werden kann, dass dem Riemen zu hohe Spannungen erteilt werden, und mittels welcher schliesslich jeder Schlupf der Riemen oder Seile während des Betriebes praktisch vollständig hintangehalten werden kann. Dies wird dadurch selbsttätig erreicht, dass der auftretende Riemenzug das Anspannen des Riemens bewirkt und eine Verringerung des übertragenen Drehmomentes dem Riemen gestattet, sich zu entspannen.
Um dies zu erreichen, werden gemäss der Erfindung zwei Rollen, die auf zwei um eine Achse schwingbar angeordneten Armen gelagert sind, mit dem auf-bzw. ablaufenden Riementrum zum Eingriff gebracht, wobei der von den beiden Armen eingeschlossene Winkel beliebig eingestellt werden kann und diese beiden Spannrollen derart durch eine Feder oder ein gleichwertiges elastisches Zwischenglied miteinander verbunden sind, dass sie sich bei steigendem Gegendrehmoment voneinander entfernen und bei abnehmendem einander nähern, so dass bei allen Belastungen der entsprechende Umschlingungswinkel und die entsprechende Spannung gewährleistet wird. Dadurch wird der Schlupf praktisch vollkommen vermieden und die Lebensdauer des Riemens verlängert.
Die erfindungsgemässe automatische Spannvorrichtung beruht auf folgendem Prinzip : Eine hängende Rolle oder eine kleine lose Riemenscheibe, welche mit dem auflaufenden sich spannenden Trum eines Riemens in Berührung steht, erhält von diesem Trum einen Impuls, welcher auf eine andere Rolle oder auf eine kleine, lose Riemenscheibe in entsprechendem Mass vergrössert übertragen wird und von dieser als Druck auf das andere (ablaufende) Trum, welches sich entspannt, ausgeübt wird, um nicht nur den Umschlingungswinkel des Riemens auf der angetriebenen Riemenscheibe aufrechtzuerhalten, sondern diesen und damit die Reibung zwischen Riemen und Scheibe zu vergrössern. Es können verschiedene mechanische Mittel verwendet werden, um dieses Prinzip zu verwirklichen.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, u. zw. in Verwendung für die treibende Riemenscheibe irgendeiner Maschine mit wechselndem Drehmoment.
Die Fig. 1-7 zeigen die Anwendung des Erfindungsgegenstandes u. zw. zeigt Fig. 1 eine Ansieht der Vorrichtung mit den Rollen und mit den die Rollen tragenden, schwingenden Armen und die Verstellbarkeit des von den beiden Armen eingeschlossenen Winkels, entsprechend den Betriebsverhältnissen. Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung in einer Ebene parallel zur Ebene y (Fig. 2) durch die Schraubenspindel, mittels welcher der Winkel zwischen den schwenkbaren Hebelarmen 1 und 2 geändert werden kann, ferner die Stehbolzen, welche die Schraubenspindel aufnehmen, und die Drehachse, welche in in der Zeichnung nicht dargestellten Lagern der Maschine gelagert ist, an welcher die Vorrichtung angebracht werden soll.
Die Fig. 3 und 4 zeigen schematisch die Anordnung des Drehzapfens für die Rollenarme innerhalb bzw. ausserhalb der Teile des Riemens oder des Seiles, Fig. 5, 6 und 7 zeigen die Anwendung der selbsttätigen Spannvorrichtung als Anlasser und dessen Anordnung auf dem elektrischen Antriebsmotor.
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Der selbsttätige Spanner besteht aus zwei Armen 1 und 2, die um eine Achse JL drehbar gelagert sind, welche in geeigneten Lagern der betreffenden Maschine hängt. Die Lager sind gegebenenfalls mit einem Schlitz B versehen, in welchem die Achsel entsprechend dem Abstand der Trume des Riemens R
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Winkel a entsprechend einstellt, geändert werden. Der Schraubenbolzen F, der einen Bund a besitzt, ist mit einer Schraubenmutter a'in einer Ausdrehung einer Verstärkung in der Mitte des in den Armen 1, beweglich angeordneten Stehbolzens H befestigt, während das andere freie Ende b des Schraubenbolzens F gleichfalls durch eine Ausdrehung einer Verstärkung des oberen Stehbolzens R'hindurchtritt, der ebenfalls in den Verlängerungen 2'der Arme 2 beweglich befestigt ist.
Ein Handrad I ermöglicht es, mit Hilfe einer entsprechenden Feder J den Winkel a zu verstellen, wobei das Handrad mit einer Stellschraube L festgestellt werden kann. Überdies kann ein Stellring oder eine Schraubenmutter M mit Vorteil verwendet werden, um gegebenenfalls den Arbeitsweg der Feder begrenzen zu können, ohne Rücksicht auf die Grösse des von den beiden Armen eingeschlossenen Winkels a. Die Feder wird bei Maschinen, bei welchen Stösse auftreten, mit besonderem Vorteil zu verwenden sein.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Wenn die anzutreibende Maschine stillsteht, übt die Spannvorrichtung auf die Trume des Riemens R keine Wirkung aus ; der Riemen besitzt also die geringste Spannung, wobei die Walzen D, E und der Riemen R die in der Fig. 2 strichliert einge- zeichnet Lage einnehmen. Beim Anfahren wirkt das sich spannende Trum (die Drehrichtung der angetriebenen Riemenscheibe N ist in Fig. 1 durch einen Pfeil gekennzeichnet) auf die Walze E, wodurch mittels der Walze D der sich aus dem von der angetriebenen Maschine ausgeübten Widerstand ergebende
Druck auf das sich entspannende Trum (schlaff Trum) übertragen wird, so dass der Umschlingungs- winkel des Riemens auf der Riemenscheibe N nicht nur beibehalten, sondern in dem gewünschten Mass vergrössert wird.
Wenn das Drehmoment der. Maschine konstant ist, nimmt die Spannvorrichtung eine fast unver- änderliche Lage ein, dagegen wird sie bei wechselndem Drehmoment zwischen dem-gleich gespanntengleich entspannten Riemen hin-und herschwingen und stets das Anhaften des schlaffen Riementrums an der Scheibe sicherstellen.
Wie bereits zu ersehen ist, beruht die erfindungsgemässe Spannvorrichtung auf einem andern Prinzip als die bisher verwendeten, da diese nur dann in Wirksamkeit tritt, wenn der Riemen arbeitet.
Aus diesem Grunde kann die selbsttätige Spannvorrichtung zu folgenden Zwecken verwendet werden :
1. als Anlasser für den Antrieb jeder beliebigen Maschine mittels Elektromotor ;
2. als Selbstregler der Spannung der Riemen und Seile ;
3. als Organ zur Verhinderung des fortwährenden Nachspannens des Riemens. Weiter ist es möglich, bei einem Riementrieb, in welchem die Vorrichtung eingebaut ist, während des Betriebes die eine oder die andere der Riemenscheiben auszuwechseln, ohne die Länge der Riemen oder Seile ändern zu müssen.
Aus den Fig. 3 und 4 ist zu ersehen, dass die Walzen D, B weder von den Achsen der Riemenscheiben noch von der Achse ihrer schwingenden Tragarme den gleichen Abstand besitzen. Die Achse A der Spannvorrichtung ist entsprechend den jeweiligen Betriebserfordernissen zwischen den Trümmern der Riemen oder Seile oder ausserhalb derselben angeordnet, keinesfalls aber auf der Verbindungslinie der Drehachsen o, o'der Riemenscheiben.
Die Arme 1, 2, welche die Rollen D, Etragen, besitzen jederzeit ungleiche Längen. Diese besondere Eigenart der Vorrichtung, welche es ermöglicht, -den Druck vergrössert zu übertragen, bestimmt die Wirksamkeit der Vorrichtung und erweist dessen Verwendung in den angegebenen Fällen als nützlich, ökonomisch und unentbehrlich. Es ist eine bekannte Tatsache, dass der Einzelantrieb der Maschinen mittels Elektromotor ökonomisch ist und trotzdem dieser Antrieb bisher keine Verbreitung gefunden hat, da durch die trägen Steuerorgane starke Stösse oder ein oftmaliges Stillstehen auftrat.
Die kleinen Abstände zwischen den Achsen, der kleine Umschlingungswinkel des Antriebsriemens sowie dessen geringe Elastizität sind ernste Hindernisse, mit welchen gerechnet werden muss und die alle durch die Verwendung der automatischen Spannvorrichtung überwunden werden können.
Aus den Fig. 5-7 ist eine Anwendung der Spannvorrichtung bei einem Elektromotor ersichtlich.
Fig. 5 zeigt den Elektromotor in Ansicht und die Anbringung der gleichzeitig als Anlasser dienenden Spannvorrichtung an demselben, Fig. 6 den Motor in Seitenansicht mit einem an diesem befestigten Tragring K und der Achse A der'nicht dargestellten Spannvorrichtung. Fig. 7 zeigt eine Einzelansicht des Tragringes K.
Die Anbringung der Spannvorrichtung kann mittels des am Motor befestigten Tragringes K auf einfache Weise erfolgen, wobei der Tragring mit seinen Löchern k'auf die eine entsprechende Länge
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besitzenden Stiftschrauben k zur Befestigung des Lagerschildes aufgeschoben und mit Muttern befestigt wird. Der Tragring K (Fig. 7) ist an einer Stelle zur Aufnahme der Achse A entsprechend ausgebildet.
Die Spannvorrichtung selbst besteht diesfalls aus zwei um die Achse A drehbar gelagerten Armen 1, 2. Die Verstärkungen H, B'sind an dem Arm 1 und an der Verlängerung des Armes 2 für den Durchtritt des Sehraubenbolzens F zur Einstellung der Feder vorgesehen. Es erübrigt sich also, die bei der Anordnung der Fig. 1, 2 verwendeten Stehbolzen anzubringen ; trotzdem besitzen die Hebel 1, 2 eine einfache Form.