Zahnriemengetriebe
Die Erfindung betrifft ein Zahnriemengetriebe mit einem endlosen Zahnriemen.
Bei gebräuchlichen Zahnriemengetrieben steht der Treibriemen zwischen treibendem und angetriebenem Teil unter Zugspannung, wobei die Antriebsübertragung durch diese Zugspannung erfolgt. Da der Treibriemen unter Zugspannung sein muss, ist gewöhnlich nur ein treibendes und ein angetriebenes Teil vorhanden.
Das erfindungsgemässe Zahnriemengetriebe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnriemen eine so grosse Biegefestigkeit aufweist und so geführt ist, dass der von einem antreibenden Ritzel ablaufende Riementeil ein im Umlaufrichtung des Zahnriemens folgendes Ritzel nach Art einer Zahnstange antreibt.
Somit braucht der Zahnriemen zur Kraftübertragung nicht unter Zugspannung zu stehen. Weiterhin braucht der Zahnriemen, sofern die von ihm gebildete Schlaufe nicht übermässig gross ist, im allgemeinen nicht an beiden Enden dieser Schlaufe gestützt zu werden, solange Einrichtungen vorhanden sind, die den Riemen gegenüber dem treibenden und dem angetriebenen Teil in zur Antriebsübertragung geeigneter Lage halten.
Die Zahnreihen können an der Innenfläche des Riemens oder an seiner Aussenfläche angeordnet oder auch auf beiden Flächen des Riemens gebildet sein, wobei dann die Zähne der beiden Reihen von gleicher Form und/oder Grösse oder auch verschieden sein können. In der bevorzugten Ausführungsform stehen sich die auf den beiden Flächen des Riemens gebildeten Zähne jeweils gegenüber. Dennoch ist auch eine versetzte Anordnung der Zähne einer Reihe gegenüber denen der anderen Reihe möglich.
Der Zahnriemen eignet sich zur Antriebsübertragung von einem einzigen treibenden Glied auf eine verhältnismässig grosse Anzahl angetriebener Glieder. Dabei brauchen die angetriebenen Glieder nicht auf der gleichen Seite des Treibriemens zu liegen wie das treibende Teil.
Der Zahnriemen des erfindungsgemässen Getriebes ist vorzugsweise aus flexiblem Plastikmaterial hoher Zugfestigkeit gefertigt, welches verhältnismässig stabile Abmessungen aufweist. Das bevorzugte Plastikmaterial ist Polypropylen. Dieses Material lässt sich zu Streifen mit Zähnen in der gewünschten Form auf einer oder beiden Seiten formen, die auf die erforderliche Länge geschnitten und durch Verschweissen der beiden Enden zu Treibriemen verbunden werden, das Material kann auch von Beginn an in Ringform hergestellt werden.
Weitere geeignete Werkstoffe sind Polyamide und glasfaserverstärkte Polyamide.
Bei einer Ausführungsform, bei der die Zahnform des das treibende Glied bildenden Stirnrades von der wenigstens eines ein getriebenes Glied bildenden Stirnrades verschieden ist, besitzt der Riemen jeweils eine Zahnreihe auf jeder seiner Flächen, wobei die Zähne der einen Reihe für den Eingriff des das treibende Glied bildenden Stirnrades und die der anderen Reihe für den Eingriff des das getriebene Glied bildenden Stirnrades geformt ist.
Selbstverständlich kann das Getriebe mehrere Antriebsritzel aufweisen, welche dann gleiche Antriebsgeschwindigkeit haben müssen. Ebenso können, wie es meistens der Fall sein wird, mehrere angetriebene Glieder vorhanden sein.
Abhängig von der Länge des Riemens und von dem durch den Riemen beschriebenen Weg sind zweckmässig Führungseinrichtungen zur Führung des Riemens in der für die Antriebsübertragung gewünschten Lage vorgesehen. Solche Einrichtungen sind besonders wichtig, wenn der Riemen einen gekrümmten Weg beschreibt und die Stirnräder paarweise übereinander angeordnet sind, wobei der Riemen zwischen den Stirnrädern eines Paares hindurch läuft. Bei derartigen Systemen sind zweckmässig Führungskanäle derart angeordnet, dass der Riemen sich in einer in dem Bereich, in dem die Stirnräder eines Paares mit dem Riemen in Eingriff stehen, tangential zu beiden Stirnrädern verlaufenden Richtung auf das erste Stirnradpaar zu bewegt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In dieser ist
Fig. 1 eine Schrägansicht eines Stirnrad-Zahnriemengetriebes und
Fig. 2-5 jeweils die Darstellung von Zahnriemengetrieben in Stirnansicht mit verschiedenen Anordnungen von treiben den und angetriebenen Ritzeln und verschiedenen durch den Treibriemen beschriebenen Wegen.
In Fig. 1 steht ein Zahnriemen 1 im Eingriff mit einem durch (nicht dargestellte Antriebseinrichtungen angetriebenen Antriebsstirnrad A. Ausserdem steht der Riemen 1 mit dreizehn angetriebenen Stirnrädern B im Eingriff. Die Stirnräder A und B sind sämtlich mit Walzen C gekoppelt. Die Walzen C sind an beiden Seiten in Halterungen 2 geführt.
Der Riemen 1 ist aus Polypropylen gefertigt. Die Zähne auf beiden Seiten des Riemens weisen alle gleiches Profil auf und haben eine zur Verwendung auf Zahnstangen geeignete Form.
so dass sie mit den Zahnungen sämtlicher Stirnräder A und B in Eingriff zu bringen sind.
Der Riemen I durchläuft die Anordnung aus Stirnrädern A und B, wobei aufgrund der Anordnung dieser Räder zusätzliche Einrichtungen, die den Riemen mit dem treibenden Stirnrad A und den angetriebenen Stirnrädern B in Eingriff halten, nicht erforderlich sind. Ausserdem ist oberhalb der Stirnrad-Anordnung ebenfalls keine Führung für den Riemen erforderlich. Die Länge des Riemens ist so bemessen, dass er sich in Form einer Schlaufe im Bereich 3 waagrecht über die Anordnung aus Stirnrädern hinaus erstreckt. Wenn die Riemenschlaufe von Beginn an so geformt ist, läuft der Riemen jederzeit waagrecht auf die Stirnräder zu, also in einer im Bereich. wo der Riemen und die Räder ein Eingriff stehen.
tangential zu den beiden Stirnrädern des ersten Paares verlaufenden Richtung.
Im Betrieb wird das Stirnrad A in der durch den Pfeil angegebenen Richtung angetrieben. Die Drehung des Stirnrades A bewirkt eine Bewegung des Riemens 1 in der angegebenen Richtung, wodurch die Stirnräder B ihrerseits in der angegebenen Richtung in Drehung versetzt werden. In dieser Weise wirkt der Riemen 1 als bewegte Zahnstange.
Somit ist es durch die Verwendung des Riemens 1 möglich, den Antrieb eines Stirnrades A ohne irgendwelche zwischengeschaltete Zahnräder oder Zwischenräder auf dreizehn angetriebene Stirnräder B zu übertragen.
Fig. 2 zeigt einen ähnlichen Zahnriemenantrieb. Ebenso wie der Riemen 1 in Fig. 1 ist der Riemen 6 hier aus Polypropylen und weist auf beiden Seiten Zähne mit durchgehend gleichem Profil auf. Wie in Fig. 1 sind ein Antriebsrad A und angetriebene Räder B vorgesehen. Der durch den Riemen 6 beschriebene Weg verläuft stärker gekrümmt als der des Riemens in Fig. 1. Aus diesem Grunde ist eine Führung 7 vorgesehen, die den Riemen 6 ausrichtet, so dass er waagrecht auf das erste angetriebene Räderpaar B zu verläuft.
Fig. 3 zeigt einen weiteren Zahnriemenantrieb, bei dem ein aus Polypropylen gefertigter Riemen 10 zwei Zahnreihen aufweist, die auf den beiden Seiten des Riemens angeordnet sind und verschiedene Zahnformen aufweisen. Die Zähne des Antriebs-Stirnrades A weisen das gleiche Profil auf wie die der angetriebenen Räder B, und die Fläche F des Riemens 10 weist eine Zahnung auf, die mit der des Rades A in Eingriff zu bringen ist. Demgegenüber lassen sich die Zähne auf der Fläche G des Riemens 10 mit denen der angetriebenen Stirnräder D in Eingriff bringen. Eine Führung 11 dient dem Ausrichten des Riemens, bevor dessen Zähne mit dem ersten Stirnradpaar der Reihe in Eingriff kommen, so dass der Riemen tangential auf dieses Radpaar zuläuft.
Fig. 4 zeigt einen Riemen 14 mit nur auf einer Fläche ausgebildeten Zähnen. Die Zähne kommen in Eingriff mit einem Antriebsrad A und zwei angetriebenen Rädern B. Zum Ausrichten des Riemens 14 vor Erreichen des ersten Stirnrades B ist eine Führung 15 vorgesehen. Unterhalb des Rades B ist eine Rolle 16 angeordnet. die den Riemen 14 antriebsübertragend in Anlage am Stirnrad B hält. Unterhalb des Riemens 14 verläuft eine Führung 17. mittels der der Riemen in antriebs übertragender Anlage am Stirnrad A und dem anderen Stirnrad B gehalten ist.
Fig. 5 zeigt einen Antrieb entsprechend Fig. 4 wobei ein Riemen 18 jedoch einen stärker gekrümmten Weg beschreibt und unterhalb sämtlicher Räder A und B Rollen 19 angeordnet sind. Die Rollen 19 dienen dazu, den Riemen 18 in antriebsübertragendem Eingriff mit den Stirnrädern A und B zu halten.
Der erfindungsgemässe Zahnriemenantrieb eignet sich insbesondere zur Verwendung in Fördersystemen von kleinen Abmessungen, in denen die Stirnräder entsprechend der Darstellung in Fig. 1 mit Walzen gekoppelt sind. Mittels eines solchen Walzensystems kann ein dünner Gegenstand, beispielsweise ein Blatt Papier oder ein Film, der zwischen die Walzen Cl und C (Fig. 1) eingeführt wird, durch das System hindurch gefördert werden. Dabei können die Walzen sämtlich in eine Flüssigkeit getaucht sein, wenn das Fördersystem z. B.
Teil einer Behandlungsvorrichtung, etwa einer fotografischen Entwicklungsvorrichtung ist. wobei dann die Flüssigkeit eine Entwickler- oder Fixierlösung oder ein Wasserbad wäre.
Timing belt drive
The invention relates to a toothed belt drive with an endless toothed belt.
In conventional toothed belt drives, the drive belt is under tensile stress between the driving and the driven part, with the drive being transmitted by this tensile stress. Since the drive belt must be under tension, there is usually only one driving and one driven part.
The toothed belt drive according to the invention is characterized in that the toothed belt has such a high flexural strength and is guided in such a way that the belt part running off a driving pinion drives a pinion following the direction of rotation of the toothed belt in the manner of a rack.
This means that the toothed belt does not need to be under tension to transmit power. Furthermore, if the loop it forms is not excessively large, the toothed belt generally does not need to be supported at both ends of this loop, as long as devices are available that hold the belt in a position suitable for drive transmission relative to the driving and the driven part.
The rows of teeth can be arranged on the inner surface of the belt or on its outer surface or also be formed on both surfaces of the belt, in which case the teeth of the two rows can be of the same shape and / or size or also different. In the preferred embodiment, the teeth formed on the two surfaces of the belt face each other. However, an offset arrangement of the teeth of one row with respect to those of the other row is also possible.
The toothed belt is suitable for the transmission of drive from a single driving link to a relatively large number of driven links. The driven links do not need to be on the same side of the drive belt as the driving part.
The toothed belt of the transmission according to the invention is preferably made of flexible plastic material of high tensile strength, which has relatively stable dimensions. The preferred plastic material is polypropylene. This material can be shaped into strips with teeth in the desired shape on one or both sides, which are cut to the required length and connected to drive belts by welding the two ends; the material can also be produced in ring shape from the start.
Other suitable materials are polyamides and glass fiber reinforced polyamides.
In an embodiment in which the tooth shape of the spur gear forming the driving member is different from the at least one spur gear forming a driven link, the belt has a row of teeth on each of its faces, the teeth of one row for the engagement of the driving member forming spur gear and that of the other row is shaped for the engagement of the spur gear forming the driven member.
Of course, the transmission can have several drive pinions, which must then have the same drive speed. Likewise, as will mostly be the case, there may be several driven members.
Depending on the length of the belt and the path described by the belt, guide devices are expediently provided for guiding the belt in the position desired for the drive transmission. Such devices are particularly important when the belt describes a curved path and the spur gears are arranged in pairs one above the other, the belt running between the spur gears of a pair. In systems of this type, guide channels are expediently arranged such that the belt moves towards the first pair of spur gears in a direction tangential to both spur gears in the area in which the spur gears of a pair are in engagement with the belt.
Further details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. In this is
Fig. 1 is an oblique view of a spur toothed belt drive and
Fig. 2-5 each show the representation of toothed belt drives in an end view with different arrangements of driving and driven pinions and different ways described by the drive belt.
In Fig. 1 a toothed belt 1 is in engagement with a drive spur gear A driven by drive devices (not shown). In addition, the belt 1 engages with thirteen driven spur gears B. The spur gears A and B are all coupled to rollers C. The rollers C are guided in brackets 2 on both sides.
The belt 1 is made of polypropylene. The teeth on both sides of the belt are all of the same profile and are of a shape suitable for use on racks.
so that they can be brought into engagement with the teeth of all spur gears A and B.
The belt I passes through the arrangement of spur gears A and B, and because of the arrangement of these gears, additional devices which keep the belt in engagement with the driving spur gear A and the driven spur gears B are not required. In addition, no guide for the belt is required above the spur gear arrangement. The length of the belt is dimensioned such that it extends horizontally in the form of a loop in area 3 beyond the arrangement of spur gears. If the belt loop is shaped like this from the start, the belt always runs horizontally towards the spur gears, i.e. in one area. where the belt and the wheels are engaged.
direction tangential to the two spur gears of the first pair.
In operation, the spur gear A is driven in the direction indicated by the arrow. The rotation of the spur gear A causes the belt 1 to move in the indicated direction, whereby the spur gears B are in turn set in rotation in the indicated direction. In this way the belt 1 acts as a moving rack.
Thus, by using the belt 1, it is possible to transfer the drive of a spur gear A to thirteen driven spur gears B without any intermediate gears or intermediate gears.
Fig. 2 shows a similar toothed belt drive. Like the belt 1 in FIG. 1, the belt 6 is made of polypropylene here and has teeth with the same profile throughout on both sides. As in Fig. 1, a drive wheel A and driven wheels B are provided. The path described by the belt 6 is more curved than that of the belt in FIG. 1. For this reason, a guide 7 is provided which aligns the belt 6 so that it extends horizontally towards the first driven pair of wheels B.
3 shows a further toothed belt drive in which a belt 10 made of polypropylene has two rows of teeth which are arranged on the two sides of the belt and have different tooth shapes. The teeth of the drive spur gear A have the same profile as those of the driven wheels B, and the surface F of the belt 10 has teeth which are to be brought into engagement with those of the wheel A. In contrast, the teeth on the surface G of the belt 10 can be brought into engagement with those of the driven spur gears D. A guide 11 serves to align the belt before its teeth come into engagement with the first pair of spur gears in the row, so that the belt runs tangentially towards this pair of gears.
4 shows a belt 14 with teeth formed on only one surface. The teeth come into engagement with a drive wheel A and two driven wheels B. A guide 15 is provided for aligning the belt 14 before it reaches the first spur wheel B. A roller 16 is arranged below the wheel B. which keeps the belt 14 in contact with the spur gear B in a drive-transmitting manner. A guide 17 runs below the belt 14, by means of which the belt is held in drive-transmitting contact on the spur gear A and the other spur gear B.
FIG. 5 shows a drive corresponding to FIG. 4, however, a belt 18 describes a more strongly curved path and rollers 19 are arranged below all wheels A and B. The rollers 19 serve to keep the belt 18 in drive-transmitting engagement with the spur gears A and B.
The toothed belt drive according to the invention is particularly suitable for use in conveyor systems of small dimensions in which the spur gears are coupled to rollers as shown in FIG. 1. By means of such a roller system, a thin object, for example a sheet of paper or a film, which is inserted between rollers C1 and C (FIG. 1), can be conveyed through the system. The rollers can all be immersed in a liquid when the conveyor system z. B.
Part of a processing device, such as a photographic processing device. in which case the liquid would be a developing or fixing solution or a water bath.