AT403195B - Getriebe aus zahnriemen und riemenscheiben - Google Patents

Description

AT 403 195 B

Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Lösung für die bei Zahnriemen-Riemenscheiben-Getrieben vorhandenen Probleme zu schaffen und die vorstehend geschilderten Nachteile zu vermeiden. Das erfindungsgemäße Getriebe zeichnet sich dadurch aus, daß der Scheitel jedes Riemenzahnes zumindest eine Quervertiefung aufweist, welche mit zumindest einer Querrippe in Eingriff bringbar ist, die am Boden einer Zahnlücke der Zahnriemenscheibe angeordnet ist.

Das Wesen der Erfindung besteht somit darin, eine Einrichtung zu schaffen, die beim gegenseitigen Eingriff von Zahnriemen und Riemenscheibe am Zahnriemen wirksam wird und eine Aufweitung des Riemenzahnes bewirkt. Durch diese Lösung werden alle geschilderten Nachteile der bekannten Ausführungen, vor allem jener der Geräuschentwicklung durch Vibrationen, vermieden. Durch Aufweiten des Zahnkörpers wird die gesamte Zahnfläche vollständig mit der gesamten Zahnlückenfläche der Riemenscheibe in Berührung gebracht.

Es sei bemerkt, daß aus der FR-999 236 A bereits ein Zahnriemen mit gespaltenen Zähnen bekannt ist, die mit einer Riemenscheibe in Eingriff versetzt werden, deren Zahnlücken durch Querstäbe oder durch abgerundete Zähne gebildet sind. Die Ausbildung dieses Getriebes hat jedoch keine Ähnlichkeit mit der Erfindung. Insbesondere ist bei der bekannten Lösung nicht lediglich eine Vertiefung bzw. Ausnehmung im Scheitel jedes Riemenzahnes vorgesehen, die mit einem Vorsprung am Boden der Riemenscheibenzahnlücke zusammenwirkt, wie dies bei der Erfindung der Fall ist. Bei der bekannten Ausführung werden vielmehr die Zahnhälften beim Eingriff gegeneinander gepreßt, d.h. es wird im Vergleich zur Erfindung gegenteilig vorgegangen. Erfindungsgemäß wird demgegenüber der Zahn aufgeweitet, um eine vollständige Anlage an den Zahnlückenflanken zu gewährleisten. Bei der bekannten Ausführung kommen der Zahnscheitel mit dem Boden der Zahnlücke überhaupt nicht und die Flanken der Zähne und Zahnlücken unvollständig miteinander in Berührung.

Insbesondere wird durch die Erfindung das Problem vermieden, daß bei der Kraftübertragung mechanische Drehmomentänderungen Bewegungen bzw. in jedem Fall Mikrobewegungen des Riemenzahnes in der Riemenscheibenzahnlücke hervorrufen, welche den endgültigen Sitz des Zahnes in der Zahnlücke verhindern und zu Vibrationen Anlaß geben. Ferner werden beim Eingriff der Riemenzähne örtliche Biegespannungen der Riemenzähne vermieden, die Kräfte auf die Längskorde ausüben. Diese Kräfte treten zyklisch auf, wenn die Zähne mit den Zahnlücken in Eingriff kommen. Durch die Erfindung wird der Zahn infolge der Kupplung zwischen Quervertiefung und Querrippe widerstandsfähiger gegen Biegespannungen.

Bei einem anderen bekannten Zahnriemen nach der US-2 988 925 A, der Ausnehmungen in den Riemenzähnen aufweist, tritt eine Verformung der Riemenzähne durch Kontaktieren des Zahnlückenbodens der Riemenscheiben nicht auf. Zwischen dem Scheitel der Riemenzähne und dem Boden der Riemenscheibenzahnlücken verbleibt ein Restspalt. Der Spalt dient zur Entlüftung der Zahnlücken und Kühlung des Getriebes. Die US*2 988 925 A offenbart daher ein Prinzip, das in völligem Gegensatz zu jenem der Erfindung steht. Die US-3 744 330 A befaßt sich mit einer einfachen Herstellungsmöglichkeit von Riemenscheiben für Zahnriemen mit rechteckigem Zahnprofil, indem ein Schneidwerkzeug mit ebenfalls rechteckigem Schneideprofil im selben Winkel wie später der Zahnriemen über den Umfang der Riemenscheibe eingeschränkt wird. In diesem Patent wird angeraten, zwischen den Riemenzähnen und der Zahnscheibe sowohl seitliches Spiel als auch Spiel in der Tiefe zu belassen. Auch dieses Patent offenbart daher eine Lehre entgegengesetzt zu jener der Erfindung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die vom Boden jeder Riemenscheibenzahnlücke abstehende Querrippe eine Höhe auf, die gleich der Tiefe der am Scheitel jedes Riemenzahnes vorhandenen Quervertiefung ist, und es ist die Breite der Querrippe größer als die Breite der Quervertiefung.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bilden die Tangenten an zumindest einen Abschnitt der Flankenoberfläche der Querrippe mit der Normalen auf eine Radiale der Riemenscheibe, die etwa mit einer Symmetrieachse der Quervertiefung der Riemenscheibenzähne zusammenfällt, Winkel, deren Werte größer als die Werte des Gleitreibungswinkels zwischen den Oberflächen der Riemenzahnung und der Riemenscheibenzahnung sind.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Getriebe aus Zahnriemen und Riemenscheiben, bei welchem der Scheitel der Riemenzähne durch Eingriff in die Zahnlücken der Zahnriemenscheibe verformbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Scheitel jedes Riemenzahnes zumindest eine Querrippe angeordnet ist, welche in zumindest eine Quervertiefung eintreibbar ist, die in jedem Zahnlückenboden der Riemenscheiben vorgesehen ist. Bei diesem Getriebe ist vorzugsweise die Höhe der Querrippe größer als die Tiefe der Quervertiefung. Ferner ist das Volumen einer Zahnlücke der Riemenscheibe im wesentlichen gleich dem Volumen eines Zahnes des Zahnriemens.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Zahnriemenscheibe mit Zähnen und Zahnlücken, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden jeder Zahnlücke Mittel zum Aufweiten der Zähne eines mit der 2

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Riemenscheibe in Eingriff versetzbaren Zahnriemens vorgesehen sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Zahnriemen-Riemenschei-ben-Getriebes gemäß der Erfindung; Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines Zahnriemens des Getriebes gemäß der Erfindung; Fig. 3 einen Querschnitt eines Teiles einer Riemenscheibe eines Getriebes gemäß der Erfindung, die zur Kupplung mit dem Zahnriemen nach Fig. 2 bestimmt ist; Fig. 4 einen Querschnitt eines Teiles eines Getriebes gemäß der Erfindung, wobei der Zahnriemen nach Fig. 2 mit der Riemenscheibe nach Fig. 3 gekuppelt ist; Fig. 5 einen Querschnitt eines Teiles eines Zahnriemens gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel eines Getriebes gemäß der Erfindung; Fig. 6 einen Querschnitt eines Teiles einer Riemenscheibe für die alternative Ausführungsform des Getriebes gemäß der Erfindung, die zur Kupplung mit dem Zahnriemen nach Fig. 5 bestimmt ist, Fig. 7 einen Querschnitt eines Abschnittes eines Zahnriemens nach Fig. 5 und eines Teiles einer gezahnten Riemenscheibe nach Fig. 6, die miteinander im Getriebe gekuppelt sind, und die Fig 8 bis 10 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß dem allgemeinen Lösungsgedanken weist ein Zahnriemen-Riemenscheiben-Getriebe gemäß der Erfindung eine Einrichtung zum Aufweiten des Körpers jedes Zahnriemenzahnes auf, die zwischen dem Scheitel der Zahnriemenzähne und dem Boden der Zahnlücken der Riemenscheiben angeordnet ist.

Die vorstehend erwähnte Aufweitungseinrichtung bildet vorzugsweise zugleich eine Stützeinrichtung zum Abstützen und Zentrieren jedes Zahnriemenzahnes in den Zahnlücken der Riemenscheibe.

In Fig. 1 ist ein Zahnriemen-Riemenscheiben-Getriebe gemäß der Erfindung gezeigt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist das Getriebe einen Zahnriemen 1 und zwei gezahnte Riemenscheiben 2 und 3 auf, von denen die eine eine antreibende Riemenscheibe ist, wogegen die andere die angetriebene Riemenscheibe ist.

Der Zahnriemen 1 besteht aus einem ringförmigen Körper 4 aus einem Elastomermaterial od.dgl., in den ein zugfester Aufbau eingebettet ist, der aus einer Vielzahl von flexiblen und undehnbaren Korden 5 besteht, z.B. aus Glasfasern, Fasern aus aliphatischen oder aromatischen Polyamiden, aus Stahl u.dgl„ wobei die Korde parallel und koplanar zueinander liegen und sich entlang der größeren Dimension des Zahnriemens erstrecken.

Auf einer Seite des ringförmigen Körpers 4 ist eine Zahnung aus Elastomermaterial od.dgl. vorgesehen, die durch eine Vielzahl von Zähnen 6 gebildet ist, die voneinander durch Zahnlücken 7 getrennt sind. Die Oberfläche der Riemenzahnung, d.h. die Oberflächen der Zähne und der Lücken des Zahnriemens ist mit einem Überzug bedeckt, insbesondere mit einem Überzugsstoff, speziell einem selbstschmierenden Stoff, wie er in der IT-864.204 A beschrieben ist. Die Riemenscheiben 2 und 3 sind aus Metall oder aus anderem starrem Material, verglichen mit dem den Zahnriemen 1 bildenden Material. Die Riemenscheiben haben auf ihrem Umfang eine Zahnung, die durch eine Vielzahl von Zähnen 8 gebildet ist, welche durch Zahnlücken 9 voneinander getrennt sind.

In den Fig. 2 und 3 ist vergrößert ein Abschnitt eines Zahnriemens und ein Teil einer Riemenscheibe des Getriebes nach Fig. 1 dargestellt, um ihre Merkmale zu zeigen, wenn der Zahnriemen mit den Riemenscheiben nicht in Eingriff steht.

Insbesondere zeigt Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Abschnitt des Zahnriemens 1 des Getriebes nach Fig. 1, wenn dieser mit den Riemenscheiben des Getriebes nicht in Eingriff steht.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, hat der Zahnriemen 1 Zähne 6, deren Flanken 10 beliebiges Profil haben können und deren Scheitel eine Quervertiefung 11 aufweisen, die zwei Vorsprünge 12 bildet Die Eigenschaften dieser Vertiefung werden später genauer erläutert. ln Fig. 3 ist in vergrößerter Darstellung ein Teil einer Riemenscheibe 2 bzw. 3 des Getriebes nach Fig. 1 gezeigt, d.h. ein Teil der Riemenscheibe, der zum Eingriff mit dem Zahnriemen nach Fig. 2 bestimmt ist.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, hat die Riemenscheibe Zahnlücken 9, deren Flanken beliebiges Profil haben können bzw. ein Profil, das nicht notwendigerweise mit dem Profil der Zahnfianken 10 des Zahnriemens korrespondieren muß, mit welchem die Riemenscheibe gekuppelt wird. Die Basis der Zahnlücken 9 weist eine Querrippe 14 auf, die zu seinen beiden Seiten Schlitze 15 bildet.

Die Anordnung der Quervertiefung 11 am Scheitel des Zahnes 10 des Zahnriemens 1 und der Querrippe 14, die vom Boden jeder Zahnlücke 9 der Riemenscheiben 2 und 3 auskragt, bildet die Einrichtung zum Aufweiten der Zahnriemenzähne, die zwischen den Zahnscheiteln des Zahnriemens und dem Boden der Zahnlücken der Riemenscheiben des Getriebes gemäß der Erfindung vorhanden ist.

Zu diesem Zweck brauchen die Quervertiefung 11 und die Querrippe 14 lediglich die folgenden Eigenschaften aufzuweisen.

Zuerst und vor allem muß die Tiefe der Quervertiefung 11 am Scheitel des Zahnes 6 des Zahnriemens, gemessen zwischen dem Schlitzboden und der Spitze der Vorsprünge 12, gleich der Höhe der am Boden der Zahnlücke der Riemenscheibe vorgesehenen Querrippe 14 sein, gemessen zwischen dem Scheitel 3

AT 403 195 B dieser Querrippe 14 und dem Boden der Zahnlücke 15.

Die Breite der Quervertiefung 11 am Scheitel des Zahnes 6 des Zahnriemens ist kleiner als die Breite der Querrippe 14, der vom Boden der Zannlücke 9 der Riemenscheibe auskragt.

Darüberhinaus müssen die Tangenten an die Oberflächen der Flanken der Querrippe 14 oder zumindest eines Teiles der Flanken der Querrippe 14 mit der Normalen auf den Radius der Riemenscheibe im Tangentenberührungspunkt einen Winkel a einschließen, dessen Wert größer als der Wert des Gleitreihungswinkels zwischen den Oberflächen der Zahnriemenzähne und den Oberflächen der Riemenscheibenzähne ist.

Was die übrigen Merkmale betrifft, z.B. die geometrische Form sowohl der Quervertiefung am Scheitel der Riemenzähne als auch der Querrippe am Boden der Riemenscheibenzahnlücken, so kann diese geometrische Form eine beliebige sein, vorausgesetzt, daß die vorstehend erläuterten Bedingungen erfüllt sind.

Schließlich muß das Volumen des Raumes, der durch die Zahnlücke 9 einer Riemenscheibe gebildet wird, im wesentlichen gleich dem Volumen des Zahnriemenzahnes sein, der mit der Zahnlücke in Eingriff gelangt.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des Zahnriemen-Riemenscheiben-Getriebes nach Fig. 1 beschrieben, nicht nur unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3, die einen Abschnitt eines Zahnriemens und einen Teil einer Riemenscheibe darstellen, die miteinander gekuppelt werden können (aber nicht gekuppelt sind), sondern auch unter Bezugnahme auf Fig. 4, in welcher ein Abschnitt des Zahnriemens dargestellt ist, der mit einer Riemenscheibe gekuppelt ist.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Zahnriemen über die beiden Riemenscheiben 2 und 3 geschlungen, wobei er einen Teil der Kontur dieser Riemenscheiben umgibt und zwei geradlinige Trume bildet, ein oberes Trum a und ein unteres Trum b.

In den Abschnitten, mit welchen der Zahnriemen die Riemenscheiben umschlingt, greifen die Riemenzähne in die Zahnlücken der Biemenscheiben ein, und ein Teil dieser Abschnitte ist in Fig. 4 gezeigt. In den Abschnitten des Getriebes, in welchen ein Kontakt zwischen dem Zahnriemen und den Riemenscheiben nicht vorhanden ist, haben die Zähne des Zahnriemens die Form nach Fig. 2.

Wie schon erwähnt, ist eine der beiden Riemenscheiben (z.B. die Riemenscheibe 3) die antreibende Riemenscheibe, wogegen die andere Riemenscheibe (z.B. die Riemenscheibe 2) die angetriebene Riemenscheibe ist.

Bei Ingangsetzen der antriebenden Riemenscheibe, z.B. im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 1, versetzt die antreibende Scheibe den Zahnriemen in Bewegung, u.zw. wegen der von den Zähnen der antreibenden Riemenscheibe auf die Zähne des Zahnriemens ausgeübten Kraft. Infolge seiner Bewegung zieht der Zahnriemen die andere Riemenscheibe mit, die durch die von den Zahnriemenzähnen auf die Riemenscheibenzähne ausgeübte Stoßkraft bewegt wird. Während dieser Bewegung dringen die Zahnriemenzähne im oberen Trum a des Riemens nacheinander in die Zahnlücken der antreibenden Riemenscheibe ein und verlassen diese im Bereich des unteren Trums b des Zahnriemens. Ähnlich dringen die Zähne des unteren Trums b des Zahnriemens nacheinander in die Zahnlücken der Zahnung der angetriebenen Riemenscheibe ein, geben an diese die Bewegungsenergie ab und verlassen sodann die angetriebene Riemenscheibe im Bereich des oberen Trums a des Zahnriemens.

Die Zähne des Zahnriemens dringen somit, wie vorstehend erläutert, in die Zahnlücken der Riemenscheiben ein, verbleiben in den Zahnlücken der Riemenscheiben und treten dann aus den Zahnlücken der Riemenscheiben wieder aus.

Der Vorgang beim Eintreten der Zahnriemenzähne in die Zahnlücken der Riemenscheibenzahnung ist folgender:

Ein Zahnriemenzahn tritt in eine Zahnlücke der Riemenscheibe ein, ohne daß eine Gleitbewegung der Flanke des Riemenzahnes an der Flanke des Riemenscheibenzahnes auftritt, d.h. an der Oberfläche der Zahnlücken der Riemenscheibe.

Der erste Kontakt, der zwischen einem Zahnriemenzahn und einer Riemenscheibenzahnlücke auftritt, erfolgt zwischen den Flanken der vom Boden der Biemenscheibenzahnlücke auskragenden Querrippe 14 und den Flanken der Quervertiefung 11 im Scheitel des Zahnriemenzahnes.

Da die Breite der vom Boden der Zahnlücke 9 der Riemenscheibe auskragenden Querrippe 14 größer als die Breite der Quervertiefung 11 im Scheitel des Zahnes 6 des Zahnriemens ist, tritt eine Aufweitung des Zahnkörpers des Zahnriemens in der Zahnlücke der Riemenscheibe auf. Diese Aufweitung bewirkt eine Deformation des Zahnriemenzahnes im Sinne einer zwangsweisen Vergrößerung desselben, so daß praktisch die gesamte Oberfläche des Zahnriemenzahnes mit der gesamten Oberfläche der Riemenscheibenzahnlücke in Berührung gebracht wird, ohne daß dabei der Zahnriemenzahn unter Druck gesetzt wird, 4

AT 403 195 B weil die Höhe des Vorsprunges 14 gleich der Tiefe des Schlitzes 11 ist. Somit werden in Richtung normal auf die zugfeste Einlage 5 des Zahnriemens keine Spannungen ausgeübt.

In den Fig. 5, 6 und 7 ist eine alternative Ausführungsform eines Zahnriemen-Riemenscheiben-Getriebes dargestellt, wobei in diesen Figuren insbesondere Teile eines Zahnriemens und der zugehörigen Riemenscheibe der alternativen Ausführungsform des Getriebes gemäß der Erfindung gezeigt sind.

Wie aus den Fig. 5, 6 und 7 hervorgeht, unterscheiden sich der Zahnriemen 16 und die zugehörige Riemenscheibe 17 von den in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten dadurch, daß der Zahnriemen 16 im Bereich des Scheitels jedes Zahnes zumindest eine Querrippe 18 aufweist, wogegen der Boden 19 der Zahnlücke 16 der gezahnten Riemenscheibe vollkommen eben ist, das Volumen des gesamten Körpers eines Riemenzahnes ist gleich den Volumen einer Zahnlücke der Riemenscheibenzahnung.

In diesem Fall bestehen die "Aufweitungseinrichtungen" für den Körper der Zahnriemenzähne, die zwischen dem Scheitel jedes Zahnriemenzahnes und dem Boden der Riemenscheibenzahnlücken vorhanden sind, jeweils aus einer Querrippe 18, die vom Scheitel jedes Zahnriemenzahnes absteht, wobei der Boden der Riemenscheibenzahnlücken glatt ist.

Tatsächlich ergibt sich beim Betrieb des Zahnriemen-Riemenscheiben-Getriebes gemäß dem alternativen Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5, 6 und 7, daß jeder Zahnriemenzahn in eine Zahnlücke der Riemenscheibenzahnung eintritt, ohne daß ein Schlupf zwischen den Flanken des Zahnriemenzahnes und den Flanken der Riemenscheibenzahnlücken auftritt, so daß der erste Kontakt zwischen dem Zahnriemenzahn und der Oberfläche der Riemenscheibenzahnlücke durch eine Berührung des Vorsprunges 18 am Scheitel des Zahnriemenzahnes und dem Boden der Biemenscheibenzahnlücke stattfindet.

Beim fortgesetzten Eintreten des Zahnriemenzahnes in die Zahnlücke der Riemenscheibenzahnung erfolgt ein Zusammendrücken der Querrippe 18, die in die Zahnlücke der Zahnriemenzähne keilförmig hineingetrieben wird, was ein Aufweiten des Zahnkörpers infolge Vergrößerung desselben zur Folge hat.

Auf diese Weise wird die gesamte Oberfläche des Zahnriemenzahnes vollständig mit der gesamten Oberfläche der Riemenscheibenzahnlücke in Berührung gebracht, wie dies Hg. 7 zeigt.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Getriebes gemäß der Erfindung (Hg. 8-10) hat jeder Zahnriemenzahn eine von seinem Scheitel abstehende Querrippe 18, wogegen am Boden jeder Riemenscheibenzahnlücke ein Aufnahmevertiefung 19 für die Querrippe des Riemenzahnes vorgesehen ist. In diesem Fall ist jedoch die Höhe der vom Scheitel des Zahnriemenzahnes abstehenden Querrippe größer als die Tiefe der im Boden der Riemenscheibenzahnlücke vorhandenen Quervertiefung.

Aus der vorhergehenden Beschreibung wird klar, daß bei einem Zahnriemen-Riemenscheiben-Getriebe gemäß der Erfindung die angestrebten Ziele erreicht werden. Tatsächlich wird zunächst jegliche Gleitreibung zwischen dem Zahnriemenzahn und dem Riemenscheibenzahn eliminiert, wodurch die Abnützung der Zahnriemenzähne vermieden und eine längere Lebensdauer des Zahnriemens und somit des gesamten Getriebes erreicht wird.

Das Aufweiten des Zahnriemenzahnes infolge Vergrößerung desselben nach dem Eintreten des Zahnes in die Riemenscheibenzahnlücke gestattet es. alle jene Phänomene zu vermeiden, die durch ein "Setzen" des Zahnriemenzahnes in einer Riemenscheibenzahnlücke verursacht werden wie dies bei den bekannten Zahnriemen-Riemenscheiben-Getrieben der Fall ist.

Durch das Erweitern des Zahnkörpers (des Zahnriemens) wird jegliches Spiel vermieden, das bei den bisher bekannten Zahnriemen-Riemenscheiben-Getrieben notwendig ist. Das Vorhandensein dieses Spieles in Verbindung mit den nachfolgenden Faktoren: - einer relativen Änderung der Position zwischen dem Zahnriemenzahn und der Riemenscheibenzahnlücke, welche den Zahn während der Arbeit des Getriebes aufnimmt: - der Eigenverformbarkeit des Elastomermaterials, aus welchem der Zahnriemenzahn gebildet ist; - einer Änderung der während der Arbeit des Getriebes auf den Zahnriemenzahn aufgebrachten Last, während sich der Zahn in einer Riemenscheibenzahnlücke befindet; bewirkt bei den bisher bekannten Getrieben Relativbewegungen und Setzbewegungen zwischen den Zahnriemenzähnen und den Riemenscheibenzahnlücken.

Bei einem Getriebe gemäß der Erfindung wird durch das Eliminieren des Spieles zwischen den Zahnriemenzähnen und den Riemenscheibenzahnlücken, in welche die Zähne eintreten, die Gefahr von Setzbewegungen vermieden. Zur Vermeidung dieser Setzbewegungen trägt auch das Vorhandensein der Aufweitungseinrichtung bei, d.h. das Vorhandensein der vom Boden der Zahnlücken der Riemenscheibenzahnung auskragenden Querrippe und der in den Scheiteln der Zahnriemenzähne vorhandenen Quervertiefung, weil die Kupplung zwischen der Rippe und der Vertiefung (der Zahnlücken und der Zähne) jeglicher Relativbewegung entgegenwirkt, die zwischen den Riemenzähnen und den Riemenscheibenzahnlücken auftreten könnten. 5

Claims (7)

1. AT 403 195 B Die in Frage stehende Kupplung hat überdies die Funktion, daß sie eine perfekte Zentrierung des Zahnriemenzahnes innerhalb der Biemenscheibenzahnlücke aufrecht erhält, um jegliche kleinste Verlagerungen zu vermeiden, die infolge der Eigenverformbarkeit des Elastomermaterials, aus welchem der Zahnriemen besteht, zwischen den Riemenzähnen und dem Riemenkörper selbst verursacht werden könnten, wobei auf diese Weise auch das gute Verhalten des Getriebes gesichert wird, d.h. durch Vermeidung jeglicher kleinster Verlagerungen zwischen der Zahnriemenzahnung und der Riemenscheibenzahnung und somit auch durch Vermeidung des Auftretens von Vibrationen im Getriebe. Ein weiterer Effekt, der durch die Kupplung der vom Boden der Riemenscheibenzahnlücken auskragenden Querrippe und der am Scheitel der Zahnriemenzähne vorhandenen Quervertiefung hervorgerufen wird, besteht darin, daß die auf die Zahnriemenzähne aufgebrachte Last gleichmäßiger auf alle Zähne verteilt wird, die gleichzeitig mit einer Riemenscheibe kämmen. Dies bedeutet, daß eine Verminderung der auf jeden Zahn des Zahnriemens aufgebrachte Last stattfindet, wodurch die zu übertragende Kraft vergrößert werden kann und auch die Gefahr eines "Zahnspringens" vermindert wird. Die Kupplung zwischen der vom Boden der Zahnlücken der Riemenscheibenzahnung abstehenden Querrippe und der in den Scheiteln der Zahnriemenzähne vorhandenen Quervertiefung verhindert außerdem das Auftreten von örtlichen Biegespannungen in der im Körper des Riemenzahnes eingebetteten zugfesten Einlage, welche Biegespannungen bei den bisher bekannten Zahnriemen-Riemenscheiben-Getrieben auftre-ten. Diese Tatsache bedeutet die Vermeidung einer weiteren Ursache für Vibrationen im Getriebe und bewirkt eine stärkere Vergleichmäßigung der in der zugfesten Einlage des Riemens auftretenden Spannungen. Die Kupplung zwischen der vom Boden der Riemenscheibenzahnlücken auskragenden Querrippe und der Vertiefung in den Scheiteln der Zähne der Riemenzahnung ermöglicht es ferner, daß der Zahnriemenzahn in der Zahnlücke der Riemenscheibe eine Abstützung findet, d.h. er ermöglicht eine Vergrößerung der Zahnhöhe und der mit dem Getriebe zu übertragenden Kraft, wobei er gleichzeitig bewirkt, daß das Elastomermaterial des Zahnes besser arbeitet, was die diesem erteilten Spannungen betrifft. Bei dem Getriebe gemäß der Erfindung erscheint auch die Geräuschlosigkeit verbessert zu sein, u.zw. infolge der Tatsache, daß während des Eingriffes beim Eintritt der Zahnriemenzähne in die Riemenscheibenzahnlücken der während dieses Eingriffes notwendigerweise stattfindende Aufprall eine bestimmte Abstufung erfährt, weil der erste Kontakt zwischen zwei Linien und auf einem stoßaufnehmenden Element stattfindet, das durch die Quervertiefung im Scheitel des Zahnriemenzahnes gebildet ist, der beim Eingriff mit der vom Boden der Zahnlücke der Riemenzahnung auskragenden Querrippe elastisch vergrößert wird. Auf diese Weise kann die in der Kontaktzone zwischen den Riemenzähnen und den Riemenscheibenzahnlücken vorhandene Luft frei aus den Riemenscheibenzahnlücken austreten, ohne daß Geräusche und/oder Vibrationen verursacht werden. Es versteht sich, daß die erläuterten Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens verschiedentlich abgewandelt werden können. Patentansprüche 1. Getriebe aus Zahnriemen und Riemenscheiben, bei welchem die Scheitel der Riemenzähne durch Eingriff in die Zahnlücken der Zahnriemenscheibe verformbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitel jedes Riemenzahnes (6) zumindest eine Quervertiefung (11) aufweist, welche mit zumindest einer Querrippe (14) in Eingriff bringbar ist, die am Boden einer Zahnlücke (9) der Zahnriemenscheibe (2, 3) angeordnet ist.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Boden jeder Riemenscheibenzahnlücke (9) abstehende Querrippe (14) eine Höhe aufweist, die gleich der Tiefe der am Scheitel jedes Riemenzahnes (6) vorhandenen Quervertiefung (11) ist, und daß die Breite der Querrippe (14) größer als die Breite der Quervertiefung (11) ist.
3. 3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangenten an zumindest einen Abschnitt der Flankenoberfläche der Querrippe (14) mit der Normalen auf eine Radiale der Riemenscheibe (3), die etwa mit einer Symmetrieachse der Quervertiefung (11) der Riemenscheibenzähne zusammenfällt, Winkel (a) bilden, deren Werte größer als die Werte des Gleitreibungswinkels zwischen den Oberflächen der Riemenzahnung und der Riemenscheibenzahnung sind. 6 AT 403 195 B
4. 4. Getriebe aus Zahnriemen und Riemenscheiben, bei welchem der Scheitel der Riemenzähne durch Eingriff in die Zahnlücken der Zahnriemenscheibe verformbar sind, dadurch gekennzeichnet daß am Scheitel jedes Riemenzahnes zumindest eine Querrippe angeordnet ist, welche in zumindest eine Quervertiefung eintreibbar ist, die in jedem Zahnlückenboden der Riemenscheiben vorgesehen ist.
5. 5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Querrippe größer ist als die Tiefe der Quervertiefung.
6. 6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen einer Zahnlücke der Riemenscheibe im wesentlichen gleich dem Volumen eines Zahnes des Zahnriemens ist.
7. 7. Zahnriemenscheibe mit Zähnen und Zahnlücken, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden jeder Zahnlücke Mittel zum Aufweiten der Zähne eines mit der Riemenscheibe in Eingriff versetzbaren Zahnriemens vorgesehen sind. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 7