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Getriebe mit durch endlosen Riemen verbundenen Rädern,
Scheiben, Walzen u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe, mit durch endlosen Riemen verbundenen Rädern, Schei- ben, Walzen od. dgl., deren Umfangsfläche dauermagnetisch erregt ist. Bei derartigen Getrieben ist die eine Riemenscheibe mit der Welle der antreibenden Maschine, beispielsweise einem Antriebsmotor, und die andere Riemenscheibe mit der Welle der angetriebenen Maschine, beispielsweise einer Werkzeug- maschine, Transmission u. dgl. verbunden. Diese Antriebe, die man auch als Reibungstriebe bezeichnet, können bei gegebenen Abmessungen nur ein begrenztes Drehmoment übertragen, das von der Reibung zwischen Scheibe und dem die Kraft übertragenden Riemen abhängig ist. Man hat deshalb zur Erhöhung der Reibungsziffer Spannrollen oder besondere Adhäsionsmittel, die zur verhütung des Gleitens auf dem
Riemen aufgebracht werden, vorgesehen.
Trotzdem lässt sich bei diesen Riementrieben ein gewisser
Schlupf nicht vermeiden. Überdies entstehen Schwierigkeiten, wenn diese Riementriebe für sehr hoch- tourig laufende Antriebe Verwendung finden, weil sich der Riemen von den Scheiben infolge der hohen
Zentrifugalkräfte abhebt, wodurch das Eintreten eines erheblichen Schlupfes begünstigt wird, so dass bei
Riementrieben mit zunehmenden Drehzahlen die übertragbare Leistung abnimmt. Demgegenüber gestat- tet das Kettengetriebe eine schlupffreie Kraftübertragung. Neben geringen Achsabständen besitzt das
Kettengetriebe jedoch den Nachteil, dass es infolge seines Aufbaues und seiner verhältnismässig grossen
Massen für hochtourige Antriebe wenig geeignet ist.
Es sind schliesslich Riemengetriebe bekanntgeworden, bei denen der Riemen an seiner den Riemenscheiben zugekehrten Innenseite eine Verzahnung auf- weist, die in Zahnräder bzw. entsprechend ausgearbeitete Nuten der Riemenscheiben eingreift. Diese Antriebe gestatten zwar einen schlupflosen Antrieb, unterliegen aber einer beträchtlichen Abnutzung und ihre Anwendung für hochtourige Antriebe ist begrenzt, wenn eine bestimmte Drehzahl überschritten wird. Ferner laufen auch derartige Antriebe nicht geräuschlos.
Es sind auch bereits Riemen- oder Seiltriebe bekanntgeworden, bei denen zur Vergrösserung der Reibung zwischen Riemen uad Riemenscheibe magnetische Anziehungskräfte ausgenutzt werden. Hiebei sind auf der Scheibe eine oder mehrere Magnetisierungswicklungen aufgebracht, wobei die Stromzuführung über Schleifringe erfolgt. Der über die Scheibe laufende Riemen besteht entweder vollkommen aus ferromagnetischem Werkstoff oder aus einem mit ferromagnetischen Querstangen, -stäben oder Platten versehenen nichtmagnetischen Band.
Diese magnetischen Riementriebe sind sehr unwirtschaftlich, da sie aus einer ganzen Anzahl von Einzelteilen bestehen. Ausserdem kann mit diesen bekannten Riementrieben kein synchroner Lauf von treibender und getriebener Welle erreicht werden, weil ein gewisser Schlupf stets noch auftritt. Diese Mängel werden bei der gegenständlichen Erfindung vermieden.
Das Riemengetriebe nach der gegenständlichen Erfindung, macht sich insbesondere die Vorteile des Kettengetriebes oder des Riemengetriebes mit Verzahnung zunutze, vermeidet jedoch deren Nachteile. Insbesondere ist es Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, ein Riemengetriebe zu schaffen, das bei geräuschlosem Lauf ohne Schlupf arbeitet und keinen wesentlichen Abnutzungserscheinungen unterliegt.
Erfindungsgemäss besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, dass sowohl der endlose Riemen als auch
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bestehen und in Umlaufrichtung mit Polen wechselnder Polarität und gleicher Polteilung versehen sind, derart, dass sich an der Berührungsfläche zwischen Riemen und Riemenscheibe stets ungleichnamige Pole gegenüberliegen. Durch diese Ausbildung wird eine magnetische Verzahnung zwischen dem endlosen
Riemen und den Riemenscheiben geschaffen, die eine tangentiale Verschiebung des Riemens auf der Rie- menscheibe verhindert. Damit ist es gelungen, jeglichen Schlupf zu vermeiden. Der erfindungsgemässe
Antrieb wirkt praktisch wie ein Kettengetriebe. das sich jedoch besonders für sehr hochtourige Antriebe eignet.
Es kann aber auch vorteilhaft für langsam laufende schlupffreie Antriebe verwendet werden, bei denen ein besonders geräuschloser Lauf gefordert wird, beispielsweise für Antriebe von akustischen Gerä- ten.
Bei dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Getriebe ist die Kraftübertragung durch Friktion von un- tergeordneter Bedeutung, ja sogar in den meisten Fällen unerwünscht. Vielmehr sollen hauptsächlich die magnetischen Kräfte, die zwischen Riemen und Riemenscheibe wirken, die Übertragung der mechani- schen Kräfte übernehmen. Besondere Massnahmen zur Erhöhung des Reibungswiderstandes, wie beispiels- weise Riemenspanner oder besondere Adhäsionsmittel sind nicht mehr erforderlich. Das nach der Erfin- dung vorgeschlagene Riemengetriebe kann sogar unter der Einwirkung von Öl laufen, was bei besonderen
Spezialantrieben wünschenswert sein kann.
Der endlose Riemen nach der Erfindung besteht an seiner den Riemenscheiben zugekehrten Seite aus einem thermoplastischen Kunststoff oder Kautschuk, in dem ein dauermagnetischer, pulverförmiger
Werkstoff mit einer hohen Koerzitivfeldstärke von mehr als 1000 Oersted und einer geringen Permeabili- tät eingebettet ist.
Als dauermagnetischer Werkstoff sind die Ferrite des Eisens mit einem der Metalloxyde des Bariums,
Strontiums oder Bleis besonders geeignet. Selbstverständlich können auch dauermagnetische Werkstoffe mit ähnlichen magnetischen Werten, wie beispielsweise Wismut-Mangan u. dgl., vorteilhaft verwendet werden.
Die mit dem endlosen Riemen in Eingriff stehenden Riemenscheiben, Walzen oder Räder können ver- schiedenartig aufgebaut sein. Nach einem Ausführungsbeispiel wird die Riemenscheibe als zylindrischer
Körper ausgebildet, der aus ferromagnetischem Werkstoff besteht und der auf seinem gesamten Umfang mit einem Mantel aus gummiartig flexiblem Dauermagnetmaterial, das etwa dem des endlosen Rie- mens entspricht, umgeben ist. Man erhält damit eine Riemenscheibe nach der Erfindung, die mit verhältnismässig einfachen Mitteln hergestellt ist.
Eine andere vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass der die Riemenscheibe bildende zylindrische oder hohlzylindrische Körper aus ferromagnetischem Werkstoff aus seinem Umfang mit stabförmigen Dau- ermagneten wechselnder Polarität bestückt ist, zwischen denen den Polabstand bestimmende Zwischen- stücke aus nichtferromagnetischem Werkstoff angeordnet sind. Durch eine derartige Ausbildung, die die
Verwendung von Magnetmaterialien mit sehr hoher remanenter Magnetisierung gestattet, können hohe
Haftkräfte erzielt werden.
Die Riemenscheibe kann auch vollkommen aus dauermagnetischem Werkstoff hergestellt und zur Bildung von körperlichen Polen an ihrem Umfang mit Nuten versehen werden, die mit unmagnetischem Werkstoff ausgefüllt sind.
Bei geringeren Ansprüchen in bezug auf das zu übertragende Drehmoment genügt es, aus Eisen bestehende Riemenscheiben im Abstand der Pole des Riemens zu verzahnen und die Zahnlücken mit unmagnetischem Werkstoff auszufüllen. Bei einer solchen Anordnung wirken nur anziehende Kräfte, wogegen abstossende Kräfte durch das Fehlen der Dauermagnete in den Riemenscheiben nicht wirksam werden können.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, u, zw. zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf das Getriebe mit teilweise geschnittenen magnetisierten Riemen, Fig. 2 eine Teilansicht des Getriebes in perspektivischer Darstellung, Fig. 3-5 Ausführungsbeispiele von Riemenscheiben.
Der endlose Riemen, 1 nach Fig. l, der aus einem der bekannten Riemenmaterialiehhergestelltist und zur Erhöhung der Festigkeit und zur Vermeidung einer Längung mit dünnen Stahldrähten versehen sein kann, besitzt an seiner inneren, der Riemenscheibe zugekehrten Seite eine Schicht aus Kautschuk oder einem thermoplastischen Kunststoff, wie Polyvinylchlorid, dem ein pulverförmiger Dauermagnetwerk. stoff einverleibt ist. Dieser Belag kann mit dem Riemenmaterial durch Verkleben, Verschweissen oder Vulkanisieren verbunden sein. Der endlose Riemen steht mit den Riemenscheiben 2 und 3 in Verbindung.
Die Riemenscheibe 2 ist beispielsweise mit einem hier nicht dargestellten Antriebsmotor und die Riemenscheibe 3 mit einer nicht dargestellten anzutreibenden Werkzeugmaschine über entsprechende Wel-
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