DD284506A5 - Zahnriemen aus elastischem material - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zahnriemen aus elastischem Material mit in parallelem Abstand zueinander angeordneten Zaehnen und einen in Riemenlaengsrichtung verlaufenden Zugtraeger. Das Anwendungsgebiet erstreckt sich vorzugsweise auf Vorschubantriebe in Werkzeugmaschinen. Mit der Erfindung soll im praktischen Betrieb ein Selbstspanneffekt erreicht werden. Erfindungsgemaesz ist zwischen den Zaehnen ein federndes Element angeordnet, welches V-foermig nach unten abgewinkelt ist, die Zaehne verbindet und den Zugtraeger umhuellt. Figur{Zahnriemen; Material, elastisch; Zaehne; Zugtraeger; Element, federnd; Selbstspanneffekt; Vorschubantrieb; Werkzeugmaschinen}

Description

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt In Schnittdarstellung ein Teilstück eines erfindungsgemäßen Zahnriemens. Der erfindungsgemäße Zahnriemen besteht aus Zähnen 1 und einem in Riemenlängsrichtung verlaufenden Zugträger 2. Zwischen den Zähnen 1 befindet sich jeweils ein federndes Element 3, welches die Zähne 1 verbindet, sich über die gesamte Breite des Zahnriemens erstreckt und den Zugträger 2 umhüllt. An den Übergangsstellen des federnden Elementes 3 zu jedem

anliegenden Zahn 1 ist je eine zur Oberseite des Zahnriemens hin offene Ausnehmung 4,6 angeordnet. Eine weitere

Ausnehmung 6 befindet sich an der Unterseite des federnden Elementes 3 mittig zwischen den Zähnen 1. Jede Ausnehmung 4,

5,6 verläuft in Querrichtung des Zahnriemens über deren gesamte Breite. An der Ausnehmung 6 ist jedes federnde Element 3sowie der Zugträger 2 V-förmig abgewinkelt, wobei die abgewinkelten Enden nach unten gerichtet sind.

Die Herstellung eines solchen Zahnriemens erfolgt durch Spritzgießen in einem Spritzgießwerkzeug mit einem ebenen Formhohlraum. Dabei sind die obere und untere Werkzeughälfte so ausgebildet, daß beim Zusammenfahren der Werkzeughälften der Zugträger 2 im Bereich des federnden Elementes 3 V-förmig abgewinkelt und während des Spritzvorganges

der Zahnriemen entsprechend der erfindungsgemäßen Gestaltung ausgeformt wird.

Im praktischen Einsatz werden durch das Spannen des Zahnriemens die V-förmig abgewinkelten federnden Elemente 3 entgegen

ihrer Federwirkung in Strecklage gebracht. Gelangt anschließend der Zahnriemen bei der Übertragung von Antriebskräftenunter Last, tritt eine Längung im Lasttrum ein und gleichzeitig entsteht im Leertrum eine Lockerung. Dabei neigen die Elemente 3dazu, von der Strecklage in die ursprüngliche V-förmige Lage zu kommen. Das erzeugt eine Federwirkung in den Trums undbewirkt ein«.*ⁿ Selbstspanneffekt. Dieser Selbstspanneffekt unterdrückt den Schlupf im Leertrum und gewährleistet ein sicheres

Einspuron des Zahnriemens in die Zähne des getriebenen Zahnrades.

Claims (2)

1. Zahnriemen aus elastischem Material mit in parallelem Abstand zueinander angeordneten Zähnen und einem in Riemenlängsrichtung verlaufenden Zugträger, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zähnen (1) ein federndes Element (3) angeordnet ist, welches die Zähne (1) verbindet sowie den Zugträger (2) umhüllt und an den Übergangsstellen zu jedem Zahn (1) mindestens eine Ausnehmung (4,5) sowie mindestens eine weitere Ausnehmung (6) mittig zwischen den Zähnen (1) aufweist, wobei jede Ausnehmung (4,5,6) in Querrichtung des Zahnriemens verläuft und das federnde Element (3) an der mittigen Ausnehmung (6) V-förmig abgewinkelt ist und die abgewinkelten Enden nach unten zeigen.

2. Zahnriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Elemente (3) zwischen jedem Zahn (1) oder in unterbrochener Folge zwischen den Zähnen (1) angeordnet sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf Antriebe im Maschinen- und Fahrzeugbau. Als spezielles Anwendungsgebiet kommen Vorschubantriebe in Werkzeugmaschinen in Betracht.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zahnriemenantriebe bestehen aus einem treibenden und einem getriebenen Zahnrad mit einem umlaufenden endlosen Zahnriemen, welcher zwischen beiden Zahnrädern einen Lasttrum und einen Leertrum bildet. Der Zahnriemen besteht aus elastischem Material mit einem darin eingebetteten, in Längsrichtung des Zahnriemens verlaufenden Zugträger. Bei einem solchen Antriebssystem greifen die Zähne des Zahnriemen? in die Lücken zwischen den Zähnen der Zahnräder ein. Ein Nachteil bekannter Zahnriemen ergibt sich aus ihrer Längung während des Betriebes. Bei Belastung wird der Zahnriemen im Lasttrum gelängt und gleichzeitig entsteht im Leertrum eine Lockerung. Beim Einlauf des Leertrums auf das getriebene Zahnrad werden die Zahne des Riemens jeweils an ihren zahnkopfnahen Bereich gefaßt und müssen allmählich unter Last kommend auf den Zahngrund des Zahnrades gleiten. Beim Überschreiten einer Grenzspannung kann es zum Überschnappen des Zahnriemens auf dem Zahnrad kommen. Diese Erscheinung wird um so ausgeprägter, je größer der Achsabstand der Zahnräder ist. Eine solche Betriebsweise führt zu einer hohen Verschleißbeanspruchung des Zahnriemens. Zur Verringerung dieser nachteiligen Auswirkungen, ist es in der Praxis üblich, entweder eine Spannrolle am Zahnriementrieb anzuordnen oder den Achsabstand der Zahnräder verstellbar auszuführen. Durch die Vergrößerung des Achsabstandes wird dem Zahnriemen eine Vorspannung auferlegt, die nach praktischen Erfahrungen etwa 50% der vorgesehenen maximalen Übertragungskraft des Zahnriemens betragen muß. Damit entsteht bereits im Leerlauf des Zahnriemenantriebes neben einer erhöhten Lagerbelastung der Zahnräder ein Riemenverschleiß, da die relativ hohe Vorspannung zur Vergrößerung der Zahnabstände führt. Bei ansteigender Belastung des Zahnriemens vergrößert sich deren Teilungsfehler weiter. Ein weiterer Nachteil entsteht aufgrund e'er Vorspannung dadurch, daß der damit hervorgerufene Belastungszustand die Gesamtbeldstharkeit des Zahnriemens entsprechend einschränkt und damit deren mögliche Übertragungskraft verringert.

Ziel der Erfindung

Als Ziel der Erfindung sollen ohne Verwendung von Zusatzbaugruppen zum Spannen des Zahnriemens eine hohe Belastbarkeit sowie geringe Verschleißbeanspruchung des Zahnriemens und eine geringe Lagerbelastung der zugehörigen Zahnräder erreicht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zahnriemen aus elastischen Material zu schaffen, bei dem im praktischen Betrieb ein Selbstspanneffekt eintritt und damit der Schlupf des Zahnriemens am Leertrum eines Antriebssystems im wesentlichen verhindert wird. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß zwischen den Zähnen ein federndes Element angeordnet ist, welches die Zähne verbindet sowie den Zugträger umhüllt und an den Übergangsstellen zu jedem Zahn mindestens eine Ausnehmung sowie mindestens eine weitere Ausnehmung mittig zwischen den Zähnen aufweist. Jede Ausnehmung verläuft dabei in Querrichtung des Zahnriemens. Das federnde Element ist an der mittigen Ausnehmung V-förmig abgewinkelt, wobei die abgewinkelten Enden nach unten zeigen. Die federnden Elemente können zwischen jedem Zahn oder in unterbrochener Folge zwischen den Zähnen angeordnet sein.

Die V-förmig abgewinkelten federnden Elemente zwischen den Zähnen erzeugen während des praktischen Betriebes einen Selbstspanneffekt des Zahnriemens. Dadurch sind Spannrollen bzw. aufwendige Vorrichtungen zum Verstellen des Achsabstandes nicht mehr erforderlich. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Zahnriemens sind nur geringfügige Anpassungsarbeiten an das herkömmliche Spritzgießwerkzeug notwendig.