DE10057381A1 - Hybrid wedge belt comprises a tension carrying member and adjoining support elements which consist of at least two parts - Google Patents
Hybrid wedge belt comprises a tension carrying member and adjoining support elements which consist of at least two partsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung basiert auf einer Keilriemenanordnung, deren im Oberbegriff aufgezählten Merkmale aus der US 4,595,387 vorbekannt sind.The invention is based on a V-belt arrangement, the Features enumerated in the preamble from US 4,595,387 are known.
Bisher bekannte Riemenanordnungen zur Transmission von Drehbewegungen zwischen (mindestens) zwei Riemenscheiben bestehen aus mindestens einem endlosen Lastträger und einer Vielzahl darauf angebrachter Stützblöcke.Known belt arrangements for the transmission of Rotational movements between (at least) two pulleys consist of at least one endless load carrier and a variety of support blocks attached to it.
Die Konstruktionen der Stützblöcke unterscheiden sich grundsätzlich in ein- und mehrteiligen Bauformen. Mehrteilige Stützelemente sind z. B. aus dem US-Patent 4,595,387 bekannt. Um ein sehr steifes, den Riemen vollständig umgebendes Stützelement zu erhalten, müssen nach Einbringen des Riemens diese Stützelemente geschlossen werden. Der Verschluss als räumlich eng begrenztes Element stellt bisher eine ausgeprägte Schwachstelle dar.The constructions of the support blocks differ basically in single and multi-part designs. Multi-part support elements are e.g. B. from the US patent 4,595,387 known. To a very stiff, the strap to get completely surrounding support element After inserting the belt, these support elements getting closed. The closure as spatially narrow limited element so far represents a distinct one Vulnerability.
In der US 4,595,387 werden die Stützelemente geschlossen, indem auf der Riemenaußenseite ein Querstab formschlüssig in eine entsprechende Aufnahme am Hauptteil des Stützelementes eingelegt wird. Nach Einbringen des Riemens wird die Aufnahme um den Stab plastisch verformt. Somit werden sämtliche Kräfte und Biegemomente über die Enden eines Stabes geleitet, die damit eine ausgeprägte Schwachstelle darstellen.In US 4,595,387 the support elements are closed, by fitting a crossbar on the outside of the belt in a corresponding recording on the main part of the Support element is inserted. After inserting the belt the receptacle around the rod is plastically deformed. Consequently all forces and bending moments are over the ends of a rod, which is therefore a pronounced Show weakness.
Die Normalkräfte und die Reibkräfte werden von den Riemenscheiben auf den Hauptteil des Stützelementes durch Reibbeläge übertragen, die nur an den Seiten des Elementes hauptsächlich stoff- und zum kleinen Teil formschlüssig angebracht sind. Diese Verbindung ist durch sämtliche Kräfte beansprucht und wiederum eine eklatante Schwachstelle.The normal forces and the friction forces are from the Pulleys on the main part of the support element Transfer friction linings only to the sides of the element mainly material and to a small extent form-fitting are attached. This connection is through everyone Strained forces and again a blatant one Weak spot.
Einteilige Bauformen weisen, wenn sie als geschlossene Kastenprofile ausgeführt werden, den Vorteil höchster Steifigkeit, aber andererseits eben den Nachteil notwendiger Verschlüsse und damit verbundene Spannungsspitzen auf.One-piece designs exhibit when closed Box profiles are executed, the highest advantage Rigidity, but on the other hand the disadvantage necessary closures and related Voltage peaks.
Die mit Anspruch 1 im wesentlichen gelöste Aufgabe der Erfindung besteht in einer Verbesserung der kraftschlüssigen Leistungsübertragung in Keilriementrieben. Insbesondere soll die Ineingriffnahme zwischen Block und Lastträger (Zugträger) auch bei gewissen, fertigungsbedingten Maßtoleranzen verbessert und ein allseits fester Sitz der Blöcke (Stützelemente) auf den Lastträgern (Zugträgern) gewährleistet werden.The task solved with claim 1 substantially Invention is an improvement in non-positive power transmission in V-belt drives. In particular, the engagement should between block and load carrier (tension member) also at certain dimensional tolerances due to production improved and the blocks (support elements) are firmly seated on all sides the load carriers (tension members) are guaranteed.
Der technische Erfolg der mehrteiligen Bauform gemäß der
Erfindung besteht gegenüber vorbekannten Bauformen, die
den Zugträger mittels mehrteiliger Stützelemente
vollständig umschließen (z. B. US 45 95 387), in mehrerer
Hinsicht:
The technical success of the multi-part design according to the invention is in several respects compared to previously known designs that completely enclose the tension member by means of multi-part support elements (e.g. US 45 95 387):
- - In der Keilrille unter axialen Kräften, die zwischen Scheibe und Riemen übertragen werden, ist die Verbindung der beiden Teile des Stützelementes selbstsichernd und selbstverstärkend: Durch die Schräge auf der Trennfuge zwischen den Elementteilen wird der Zugträger im Zentrum zwischen den beiden Teilen des Stützelementes in radialer Richtung zunehmend geklemmt und fixiert und damit die Umfangskraftübertragung hinsichtlich der inneren Reibungsverluste und der Kraftleitung im Riemen sowohl bei einer Ausführung des Zugträgers als Doppelzahnriemen als auch als Flachriemen verbessert.- In the V-groove under axial forces between The pulley and belt are transferred is the connection of the two parts of the support element self-locking and self-reinforcing: through the bevel on the parting line the tension member is in the center between the element parts between the two parts of the support element in a radial Direction increasingly clamped and fixed and thus the Circumferential power transmission with regard to the inner Loss of friction and power transmission in the belt both a design of the tension member as a double toothed belt as also improved as a flat belt.
-
- Basierend auf dem Effekt der Selbstverstärkung und
der zunehmenden Klemmung ist darüber hinaus ein Ausgleich
fertigungsbedingter Dickenschwankungen am Zugträger und
eine Verbesserung hinsichtlich des Sitzes der
Stützelemente auf dem Zugträger möglich.
Sowohl die axialen Druckkräfte von den Riemenscheiben als auch ein Teil der Umfangskräfte werden über die seitlich angeordneten Trennfugen großflächig zwischen den beiden Teilen auf den inneren, steiferen Stützelementteil weitergeleitet, so dass keine haltbarkeitsmindernden Spannungsspitzen an der Trennstelle entstehen.- Based on the effect of self-reinforcement and the increasing clamping, it is also possible to compensate for manufacturing-related fluctuations in thickness on the tension member and an improvement in the fit of the support elements on the tension member.
Both the axial pressure forces from the belt pulleys and part of the circumferential forces are largely transferred to the inner, stiffer support element part via the side joints between the two parts, so that no stress-reducing stress peaks occur at the separation point. - - Die beiden Teile des umgebenden Stützelementes werden in radialer Richtung ineinander geschoben und sind daher auf einfache Weise montierbar. Aufgrund der Schrägen ist der Verbund schon nach der Montage auch unter Verklemmung des Zugträgers selbsthaltend und benötigt keine Verschlusselemente oder weitere Fertigungsschritte, während derer Teile z. B. umgebogen oder gecrimpt werden. Die dargestellten Nasen auf den Enden der Fugen zwischen äußerem und innerem Stützelementteil sind optional und dienen z. B. einem hörbaren Einrasten bei Erreichen der Endposition und einer zusätzlichen Sicherung.- The two parts of the surrounding support element pushed into each other in the radial direction and are therefore easy to assemble. Because of the slopes the assembly even after installation, even with jamming of the tension member self-retaining and does not require any Closure elements or further manufacturing steps, during whose parts z. B. bent or crimped. The noses shown on the ends of the joints between outer and inner support element part are optional and serve z. B. an audible click when reaching End position and an additional safety device.
- - Zur Kraftübertragung zwischen Riemen und Scheibe sind riemenseitig entsprechende Werkstoffe mit einem gewissen Reibwert notwendig, die gewöhnlich als dünne Plättchen aufgebracht und in irgendeiner Weise mit dem steifigkeitsgebenden Grundkörper des Stützelementes dauerhaft haltbar zu verbinden sind. Die Erfindung bietet den Vorteil, die notwendige Steifigkeit primär durch den inneren Elementteil (z. B. aus Leichtmetall) zu gewährleisten, während die äußeren, in Kontakt mit den Riemenscheiben kommenden Elementteile als Massivteile mit dem notwendigen Reibwert ausgeführt werden können. Die Anbindung dünner Reibbeläge ist somit nicht notwendig, kann selbstverständlich aber wie bei herkömmlichen Ausführungen zusätzlich verwendet werden. Während Kräfte in der radialen Ebene die oben angesprochene Selbstverstärkung nutzen, wird der eine Teil der eigentlichen Nutzkräfte zur Drehmomentübertragung in Umfangsrichtung formschlüssig und - wie schon angesprochen - flächig auf den inneren Stützelementteil und von diesem dann weiter auf den Zugträger übertragen.- For power transmission between belt and pulley corresponding materials on the belt side with a certain Coefficient of friction necessary, usually as thin platelets upset and in some way with the stiffness-providing base body of the support element are durable to connect. The invention offers the advantage of the necessary stiffness primarily through the inner element part (e.g. made of light metal) ensure while the outer, in contact with the Pulleys coming with solid parts the necessary coefficient of friction can be carried out. The It is therefore not necessary to connect thin friction linings, can of course as with conventional Versions can also be used. During powers in the radial plane the one mentioned above Using self-reinforcement becomes part of the actual useful forces for torque transmission in Circumferential direction positively and - as already mentioned - Flat on and from the inner support element part then transfer to the tension member.
Zusammenfassend sind folgende Vorteile aufzuzählen:
Selbstverstärkung der Klemmung des Zugträgers unter Last;
Ausgleich fertigungsbedingter Dickenschwankungen am
Zugträger;
Selbstsicherung schon bei der Montage;
Abbau
von Spannungsspitzen an Verschleißstellen zwischen den
Teilen des Stützelementes;
kein Verbund zwischen extra
Reibmaterial und Seitenfläche als Schwachstelle notwendig;
Reibmaterial nicht dünnwandig;
extra angebrachtes,
dünnwandiges Reibmaterial dennoch wie gehabt auch möglich.The following advantages can be summarized:
Self-reinforcement of the tension member clamping under load;
Compensation of manufacturing-related fluctuations in thickness on the tension member;
Self-locking already during assembly;
Reduction of stress peaks at wear points between the parts of the support element;
no bond between extra friction material and side surface as a weak point necessary;
Friction material not thin-walled;
extra attached, thin-walled friction material is still possible as usual.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 bis Fig. 4 vier verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Hybridkeilriemens. Und zwar:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. There, Figs. 1 to FIG. 4, four different embodiments of the Hybrid V-belt according to the invention. In fact:
Fig. 1a, Fig. 2a, Fig. 3a und Fig. 4a jeweils einen Querschnitt durch verschiedene Hybridkeilriemen, in Riemenlängsrichtung betrachtet; . 4a respectively observing a cross section of different hybrid V-belt, in belt longitudinal direction 1a, 2a, 3a and Fig...;
Fig. 1b, Fig. 2b, Fig. 3b und Fig. 4b jeweils einen horizontalen Längsschnitt durch die - den Nummern entsprechend - gleichen Hybridkeilriemen, im Ausschnitt; und FIG. 1b, 2b, 3b and 4b are respectively a horizontal longitudinal section through the - corresponding to the numbers - same hybrid V-belt, in the cutout...; and
Fig. 1c, Fig. 2c, Fig. 3c und Fig. 4c jeweils einen vertikalen Längsschnitt durch die - den Nummern entsprechend - gleichen Hybridkeilriemen, ebenfalls im Ausschnitt. Fig. 1c, Fig. 2c, Fig. 3c and Fig. 4c each have a vertical longitudinal section through the - corresponding to the numbers - the same hybrid V-belts, also in the cutout.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Hybrid(keil)riemens 2 bestehen aus jeweils einem Zugträger (Lastträger) 4 sowie einer Vielzahl von Stützelementen (Blöcken) 6. Die Zugträger 4 werden jeweils aus Zugsträngen 8 gebildet, die typischerweise aus Glas, Aramid- oder Stahlcorden bestehen. An Ober- und/oder Unterseite sind die Zugstränge 8 von Elastomerkörpern 10 umgeben, die ihrerseits optional durch Gewebeschichten 12a, 12b nach außen hin bedeckt sind.The embodiments of the hybrid (wedge) belt 2 according to the invention shown in FIGS . 1 to 4 each consist of a tension member (load carrier) 4 and a multiplicity of support elements (blocks) 6 . The tension members 4 are each formed from tension strands 8 , which typically consist of glass, aramid or steel cords. On the top and / or underside, the tensile strands 8 are surrounded by elastomer bodies 10 , which in turn are optionally covered to the outside by fabric layers 12 a, 12 b.
Die Stützelemente 6 sind mindestens zweiteilig 14, 16. Sie (6) werden jeweils durch einen - aus Richtung der Reibflanken 18 im Kontakt zu (nicht dargestellten) Kegelscheiben betrachteten - äußeren Stützkörper 14 und einen inneren Stützkörper 16 gebildet.The support elements 6 are at least in two parts 14 , 16 . They ( 6 ) are each formed by an outer support body 14, viewed from the direction of the friction flanks 18 in contact with conical disks (not shown), and an inner support body 16 .
Der äußere Stützkörper 14 besteht aus einem Material deutlich höheren Elastizitätsmoduls als Elastomer 10 oder einem solchen Material mit einer Beschichtung 20 mindestens an den Reibflanken 18 für den Kontakt zu den Kegelscheiben. Der innere Stützkörper 16 besteht ebenfalls aus einem Material wesentlich höheren Elastizitätsmoduls als Elastomer 10.The outer support body 14 consists of a material with a significantly higher modulus of elasticity than elastomer 10 or such a material with a coating 20 at least on the friction flanks 18 for contact with the conical disks. The inner support body 16 also consists of a material with a significantly higher modulus of elasticity than the elastomer 10 .
Die Reibflanken 18 zu den Kegelscheiben können dabei in radialer Richtung, Radius R1, (jeweils rechte Seite der Darstellungen in den Fig. 1a, 2a, 3a und 4a) und in Umfangsrichtung, Radius R2, (jeweils rechte Seite der Darstellungen in den Fig. 1b, 2b, 3b und 4b) sowohl ballig konvex als auch geradlinig berandet ausgeführt sein (jeweils linke Seite der Darstellungen in den Fig. 1a, 2a, 3a und 4a; Fig. 1b, 2b, 3b und 4b).The friction flanks 18 to the conical disks can be in the radial direction, radius R1, (in each case the right side of the illustrations in FIGS . 1a, 2a, 3a and 4a) and in the circumferential direction, radius R2, (in each case the right side of the illustrations in FIGS. 1b, 2b, 3b and 4b) are both convex and straight-edged (left-hand side of the illustrations in FIGS . 1a, 2a, 3a and 4a; FIGS . 1b, 2b, 3b and 4b).
Die Kraftübertragung zwischen innerem Stützkörper 16 und dem Zugträger 4 wird realisiert durch ineinandergreifende konkave und konvexe Erhebungen 22a, 22b am Zugträger 4 und an den äußeren und inneren Stützkörpern 14, 16 (Ausführungen Fig. 1c, Fig. 3c) oder durch kraftschlüssige Übertragung zwischen dem Zugträger 4 und den inneren und äußeren Stützkörpern 14, 16 (Fig. 2c, Fig. 4c).The power transmission between the inner support body 16 and the tension member 4 is realized by interlocking concave and convex elevations 22 a, 22 b on the tension member 4 and on the outer and inner support bodies 14 , 16 (versions Fig. 1c, Fig. 3c) or by non-positive transmission between the tension member 4 and the inner and outer support bodies 14 , 16 ( Fig. 2c, Fig. 4c).
Gemäß der in Fig. 2 und Fig. 4 dargestellten Varianten werden die Stützelemente 6 bei Kraftübertragung insgesamt über seitlich vorspringende Nasen oder Nuten 24a, 24b an den inneren Stützkörpern 16 mit im wesentlichen komplementären Formen am Zugträger 4 in Umfangsrichtung positioniert.According to the embodiment shown in Fig. 2 and Fig. 4 variants, the support elements 6 for power transmission are a total of laterally projecting lugs or grooves 24 a, 24 b on the inner support bodies 16 having a substantially complementary shapes on the tension member 4 in the circumferential direction is positioned.
Äußerer 14 und innerer Stützkörper 16 werden in radialer Richtung auf schienenartig ausgeführten Nasen und Nuten 26a, 26b ineinander geschoben und in Umfangsrichtung eben durch diese schienenartig ausgeführten Nasen/Nuten 26a, 26b an der Innenseite der äußeren Stützkörper 14 und im wesentlichen komplementären Formen am inneren Stützkörper 16 (wie in Fig. 1b, 2b, 3b und 4b dargestellt) oder dessen Umkehrung gesichert.Outer 14 and inner support body 16 are pushed into each other in the radial direction on rail-like noses and grooves 26 a, 26 b and in the circumferential direction by these rail-like noses / grooves 26 a, 26 b on the inside of the outer support body 14 and essentially complementary Shapes on the inner support body 16 (as shown in Fig. 1b, 2b, 3b and 4b) or the reverse thereof secured.
In radialer Richtung werden äußerer 14 und innerer Stützkörper 16 gegen ein Abgleiten voneinander dadurch gesichert, dass der äußere Stützkörper 16 vorzugsweise entgegen der Montagerichtung radial nach außen (Fig. 1a, Fig. 2a) oder nach innen (Fig. 3a, Fig. 4a) konisch zuläuft, und bei Verformung unter axialen Betriebskräften an den Reibflanken 18 ein selbstsichernder und -verstärkender Verbund gebildet wird, der den Form- oder Kraftschluss zwischen Zugträger 4 und äußerem 14 sowie innerem Stützkörper 16 verstärkt.In the radial direction, the outer 14 and the inner support body 16 are secured against sliding off from one another by the outer support body 16 preferably radially outward ( FIG. 1a, FIG. 2a) or inward ( FIG. 3a, FIG. 4a) in the opposite direction to the assembly direction . tapered, and in the event of deformation under axial operating forces, a self-locking and reinforcing composite is formed on the friction flanks 18 , which reinforces the positive or non-positive connection between the tension member 4 and the outer 14 and inner support body 16 .
Eine formschlüssige Verbindung 28 (Fig. 1a, Fig. 2a, Fig. 3a und Fig. 4a) sichert den Verbund zwischen äußerem 14 und innerem Stützkörper 16 in radialer Richtung. A positive connection 28 (Fig. 1a, Fig. 2a, Fig. 3a and Fig. 4a) secures the bond between the outer 14 and inner supporting body 16 in the radial direction.
22
Hybrid(keil)riemen
Hybrid (wedge) belt
44
Zugträger, Lastträger
Tension member, load member
66
Stützelement, Block,
Support element, block,
88th
Zugstrang
tension cord
1010
Elastomerkörper, Elastomer
Elastomer body, elastomer
1212
a, a,
1212
b Gewebeschicht
b layer of fabric
1414
äußerer Stützkörper
outer support body
1616
innerer Stützkörper
inner support body
1818
Reibflanke
Reibflanke
2020
Beschichtung des äußeren Stützkörpers Coating of the outer support body
1414
(an den Reibflanken (on the friction flanks
1818
)
R1 Radius der Stützkörper-Reibflanke )
R1 Radius of the supporting body friction flank
1818
in radialer Richtung
R2 Radius der Stützkörper-Reibflanke in the radial direction
R2 Radius of the supporting body friction flank
1818
in Umfangsrichtung
in the circumferential direction
2222
a, a,
2222
b konkave und konvexe Erhebungen am Zugträger b concave and convex elevations on the tension member
44
und an den Stützelementen and on the support elements
66
, .
1414
, .
1616
2424
a, a,
2424
b Nasen oder Nuten zwischen den Stützelementen b Lugs or grooves between the support elements
66
und den Zugträgern and the tension members
44
2626
a, a,
2626
b Nasen und Nuten zwischen äußerem b Lugs and grooves between the outside
1414
und innerem Stützkörper and inner support body
1616
2828
formschlüssige Verbindung
positive-locking connection
Claims (14)
dass in radialer Richtung äußerer (14) und innerer Stützkörper (16) gegen ein Abgleiten voneinander dadurch gesichert werden,
dass der äußere Stützkörper (16) entgegen der Montagerichtung radial nach außen oder nach innen konisch zuläuft,
und bei Verformung unter axialen Betriebskräften an den Reibflanken (18) ein selbstsichernder und -verstärkender Verbund gebildet wird, der den Form- oder Kraftschluss zwischen Zugträger (4) und äußerem (14) sowie innerem Stützkörper (16) verstärkt. 12. Hybrid V-belt according to one of claims 1 to 11, characterized in
that outer ( 14 ) and inner support bodies ( 16 ) are secured in the radial direction against slipping from one another,
that the outer support body ( 16 ) tapers radially outwards or inwards against the mounting direction,
and in the event of deformation under axial operating forces, a self-locking and reinforcing composite is formed on the friction flanks ( 18 ), which reinforces the positive or non-positive connection between the tension member ( 4 ) and the outer ( 14 ) and inner support body ( 16 ).
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