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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(1) Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft Riemenscheiben für Kraftübertragungsriemen sowie Riemenkraftübertragungsvorrichtungen.
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(2) Stand der Technik
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Bei einer Kraftübertragungsvorrichtung, die einen Flachriemen verwendet, könnte der Flachriemen während des Laufs zickzackförmig laufen oder ein seitliches Ablaufen hin zu einer Seite einer Riemenscheibe verursachen. Dies liegt daran, dass ein Flachriemen verglichen mit anderen Kraftübertragungsriemen auf Änderungen der Komponenten einer Kraftübertragungsvorrichtung empfindlich reagiert, zum Beispiel eine Abweichung einer Riemenscheibenwelle von ihrer richtigen Stellung, ein Verbiegen der Riemenscheibenwelle bedingt durch eine Änderung der Wellenlast und Taumeln einer Riemenscheibe. Bei Eintreten eines solchen Zickzacklaufens oder seitlichen Ablaufens kommt ein Flachriemen mit einem Flansch einer Flachriemenscheibe in Berührung, so dass eine Seitenfläche des Flachriemens abgerieben oder ein Kord abgenutzt wird.
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Als Maßnahmen zur Verhinderung dieses Problems wird bei einer bekannten Kraftübertragungsvorrichtung an einem Umfang einer Flachriemenscheibe eine Bombage (d. h. eine ballig gebogene Fläche) gebildet. Wenn jedoch der Stabilität des Laufs des Flachriemens (d. h. der Verhinderung eines Zickzacklaufs oder eines seitlichen Ablaufens) Bedeutung beigemessen wird, werden, um den Krümmungsradius der Bombage zu verringern, Beanspruchungen in der Mitte der Riemenbreite konzentriert. Somit kann die gesamte Riemenbreite nicht effektiv für die Kraftübertragung genutzt werden, was zu vorzeitiger Ermüdung eines Kords und Verschlechterung der Kraftübertragungsleistung führt.
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Um damit fertig zu werden, sind in einer anderen bekannten Kraftübertragungsvorrichtung eine große Anzahl von Nuten an einem Umfang einer Flachriemenscheibe so ausgebildet, dass sie in einer Umfangsrichtung beabstandet sind (siehe z. B. die
JP H06-307 521 A ). Diese Nuten erstrecken sich insbesondere von der Mitte der Breite der Riemenscheibe symmetrisch zu beiden Seiten, so dass sie eine Keilform aufweisen, und zwischen dem Flachriemen und der Riemenscheibe wird Reibung erzeugt, welche einen Flachriemen in die Mitte zieht, wodurch ein Zickzacklauf und/oder seitliches Ablaufen des Riemens verhindert wird.
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Bei Ausbildung der oben beschriebenen Nute in einer Flachriemenscheibe werden jedoch die Herstellungskosten der Flachriemenscheibe erhöht und es ist ferner schwierig, ein Zickzacklaufen und/oder seitliches Ablaufen des Flachriemens allein durch Ausbilden dieser Nute zuverlässig zu verhindern. Daher ist es so, dass eine Flachriemen-Kraftübertragungsvorrichtung nicht genügend genutzt wird, auch wenn sie keinen großen Verlust aufgrund des Biegens des Riemens verursacht und verglichen mit anderen Riemen wie z. B. Keilriemen einen recht hohen Kraftübertragungswirkungsgrad aufweist.
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Aus der Druckschrift
DE 38 32 196 (A1) ist eine Spannrollenvorrichtung für Treibriemen von Drehteilen wie Spann- oder Zwirnmaschinenspindeln bekannt, mit einer in einer Halterung um die eigene Achse drehbar gelagerten Spannrolle, wobei die Spannrolle außerdem um eine im Wesentlichen zu ihrer Drehachse und zur Tangentialebene des Berührungsbereiches zwischen Riemen und Rolle rechtwinkligen Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Hierbei sind Seitenführungsmittel des Riemens vorgesehen, die vor dem Berührungsbereich zwischen Riemen und Rolle mit den Riemenkanten in Eingriff kommen und zusammen mit der Rolle um ihre Schwenkachse schwenkbar sind.
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Die Druckschrift
US 4 747 810 A zeigt einen Riemenantrieb, bei welchem ein Riemen um ein Paar Rollen ausgebildet ist, die an einem Paar paralleler Achsen rotieren, wobei der Riemen durch eine zwischen den Rollen vorgesehene Spannrollenvorrichtung gespannt ist. Hierbei ist die Spannrollenvorrichtung mittels selbstausrichtender Lagermittel an einem Träger befestigt, um der Spannrollenvorrichtung zu ermöglichen, sich an Unregelmäßigkeiten des Bandes während des Betriebs anzupassen.
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ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Der vorliegenden Erfindung erfolgte im Hinblick auf die obigen Probleme und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die wirksame Nutzung einer Riemenkraftübertragungsvorrichtung durch zuverlässiges Verhindern eines Zickzacklaufs und/oder seitlichen Ablaufens eines Flachriemens und anderer Kraftübertragungsriemen in verschiedenen gewerblichen Geräten oder anderen Geräten zu ermöglichen.
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Zur Verwirklichung der obigen Aufgabe wird in der vorliegenden Erfindung eine für die Justierung zum Beispiel der Länge und des Berührungswinkels eines Kraftübertragungsriemens, die Ausübung von Zugspannung und Änderung der Riemenlaufrichtung verwendete Riemenscheibe mit der Funktion der Verhinderung eines Zickzacklaufs/seitlichen Ablaufens des Riemens an die Hand gegeben.
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Eine erfindungsgemäße Riemenscheibe umfasst im Einzelnen: einen Riemenscheibenkörper, um welchen ein Kraftübertragungsriemen geführt ist; ein Wellenelement für das drehbare Lagern des Riemenscheibenkörpers; Lagermittel für das schwenkbare Lagern des Wellenelements, um den Riemenscheibenkörper diagonal rechts und links relativ zum Kraftübertragungsriemen zu neigen; und Kraftübertragungselemente, welche an beiden Seiten des Riemenscheibenkörpers angeordnet sind. Wenn der Kraftübertragungsriemen, der sich gegenüber dem Riemenkörper fehlausgerichtet hat, mit einem der Kraftübertragungselemente in Berührung kommt, überträgt das Kraftübertragungselement eine Treibkraft des Kraftübertragungsriemens auf das Wellenelement, so dass der Riemenkörper entgegengesetzt zur Richtung der Fehlausrichtung des Kraftübertragungsriemens geneigt wird, um eine diagonale Stellung zum Kraftübertragungsriemen einzunehmen.
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Wenn bei dieser Riemenscheibe der Kraftübertragungsriemen relativ zur Mitte in Breitenrichtung des Riemenscheibenkörpers fehlausgerichtet wird und mit einem der Kraftübertragungselemente in Berührung kommt, wird die Treibkraft (Laufkraft) des Kraftübertragungsriemens auf das Kraftübertragungselement ausgeübt und dadurch wird über dieses Kraftübertragungselement eine Schwenkkraft auf das Wellenelement ausgeübt. Daher wird das Wellenelement geneigt und der Riemenscheibenkörper wird gedreht, während er entgegengesetzt zur Richtung der Fehlausrichtung des Kraftübertragungsriemens geneigt ist, um eine diagonale Stellung relativ zum Kraftübertragungsriemen einzunehmen. Dadurch wird eine Kraft für das Rückführen des Kraftübertragungsriemens in die Mitte in Breitenrichtung des Riemenscheibenkörpers auf den Kraftübertragungsriemen ausgeübt.
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Erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Kraftübertragungselemente an beiden Seiten des Riemenscheibenkörpers an dem Wellenelement vorgesehen werden und jeweils eine Riemenkontaktfläche bündig zu einer Fläche des Riemenscheibenkörpers aufweisen, um welchen der Riemen gewickelt ist.
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Wenn daher der Kraftübertragungsriemen zum Riemenscheibenkörper fehlausgerichtet ist, kommt eine Innenfläche (Arbeitsflanke) bzw. eine Außenfläche (Rückfläche) des Kraftübertragungsriemens mit der Riemenkontaktfläche des Kraftübertragungselements in Kontakt, wodurch das Abreiben und Abnutzen einer Seitenfläche des Kraftübertragungsriemens verhindert bzw. ein Verschleißen eines Kords verhindert wird.
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Weiterhin ist bevorzugt, dass das Wellenelement in Rohrform ausgebildet ist; das Lagermittel eine in das rohrförmige Wellenelement eingeführte Lagerstange und einen Stift für das schwenkbare Lagern des rohrförmigen Wellenelements gegenüber der Lagerstange umfasst und dass der Stift sich in der Nähe der Mitte in Breitenrichtung des Riemenscheibenkörpers befindet und rechtwinklig zur axialen Mitte des Riemenscheibenkörpers verläuft.
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Demgemäss befindet sich die Schwenkmitte des Riemenscheibenkörpers in der Nähe der Mitte in Breitenrichtung des Riemenscheibenkörpers, was vorteilhaft bei der Vergrößerung des Schwenkwinkels ist, um ein Zickzacklaufen/seitliches Ablaufen des Kraftübertragungsriemens sofort zu unterbinden, und was auch bei der Verringerung der Größe der Riemenscheibe vorteilhaft ist.
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Weiterhin ist bevorzugt, dass das rohrförmige Wellenelement und die Lagerstange flache Flächen für die Aufnahme der Zugspannung des Kraftübertragungsriemens, welcher um den Riemenscheibenkörper gewickelt ist, aufweisen, um zueinander gleitend in Berührung zu kommen, und dass der Stift so vorgesehen ist, dass er sich senkrecht zu den flachen Flächen erstreckt.
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In diese Ausführung wird, da das rohrförmige Wellenelement und die Lagerstange aufgrund der Zugspannung des Kraftübertragungsriemens zueinander gleitend in Kontakt stehen, auf das rohrförmige Wellenelement aufgrund dieses Kontakts ein Schwenkwiderstand ausgeübt. Somit ist es möglich, ein zufälliges Schwenken des Riemenscheibenkörpers, welches zum Beispiel durch Taumeln des Kraftübertragungsriemens während des Laufens verursacht wird, zu verhindern, oder es ist möglich, das Auftreten von Pendeln zu verhindern, bei welchem ein Wackeln des Riemenscheibenkörpers zur Seite verursacht wird.
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Daneben gibt die vorliegende Erfindung eine Riemenkraftübertragungsvorrichtung an die Hand, bei welcher die oben beschriebene Riemenscheibe gegen einen Kraftübertragungsriemen gedrückt wird, um hierauf Zugspannung auszuüben.
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Daher ist es möglich, ein Zickzacklaufen/seitliches Ablaufen des Kraftübertragungsriemens zu verhindern, während auf den Kraftübertragungsriemen eine gleichbleibende Zugspannung ausgeübt wird, was dabei vorteilhaft ist, die Kraftübertragungsleistung des Kraftübertragungsriemens hinreichend zu verwirklichen.
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Als Kraftübertragungsriemen kann jeder Riemen, wie zum Beispiel ein Flachriemen oder ein Synchronriemen (Zahnflachriemen), verwendet werden. Bei einem Flachriemen kann eine Innenfläche (Arbeitsflanke) oder eine Außenfläche (Rückfläche) des Flachriemens mit dem Riemenscheibenkörper in Kontakt kommen. Bei einem Synchronriemen dagegen kommt vorzugsweise eine Außenfläche (Rückfläche) des Synchronriemens mit dem Riemenscheibenkörper in Kontakt.
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Wie vorstehend beschrieben ist das Wellenelement für das drehbare Lagern des Riemenscheibenkörpers, um welchen der Kraftübertragungsriemen gewickelt wird, erfindungsgemäß schwenkbar vorgesehen und die Kraftübertragungselemente befinden sich an beiden Seiten des Riemenscheibenkörpers. Wenn der Kraftübertragungsriemen mit einem der Kraftübertragungselemente in Kontakt kommt, überträgt das Kraftübertragungselement eine Treibkraft des Kraftübertragungsriemens auf das Wellenelement, so dass der Riemenscheibenkörper entgegengesetzt zur Richtung der Fehlausrichtung des Kraftübertragungsriemens geneigt wird, um eine diagonale Stellung zum Kraftübertragungsriemen einzunehmen. Wenn daher der Kraftübertragungsriemen hin zu einer Seite von der Mitte in Breitenrichtung des Riemenscheibenkörpers fehlausgerichtet wird, so dass er mit einem der Kraftübertragungselemente in Kontakt kommt, nimmt der Riemenscheibenkörper eine diagonale Stellung zum Kraftübertragungsriemen ein. Somit wird eine Kraft für das Rückführen des Kraftübertragungsriemens zur Mitte in Breitenrichtung des Riemenscheibenkörpers auf den Kraftübertragungsriemen ausgeübt, wodurch es möglich wird, ein Zickzacklaufen und/oder seitliches Ablaufen des Kraftübertragungsriemens sofort zuverlässig zu unterbinden.
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Demgemäss kann die Höhe der Bombage einer Flachriemenscheibe verringert werden; weiterhin kann eine nicht mit Bombage versehene Flachriemenscheibe verwendet werden, was die Konstruktion der Riemenscheibe erleichtert. Ferner kann die Verteilung der auf ein Kord des Kraftübertragungsriemens ausgeübten Zugspannung gleichmäßig stabilisiert werden, was bei der Verbesserung der Haltbarkeit und Kraftübertragungsleistung des Kraftübertragungsriemens vorteilhaft ist.
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Wenn der Kraftübertragungsriemen zum Riemenscheibenkörper fehlausgerichtet wird, kommt weiterhin erfindungsgemäß die Innenfläche (Arbeitsflanke) oder die Außenfläche (Rückfläche) des Kraftübertragungsriemens mit der Riemenkontaktfläche des Kraftübertragungselements in Kontakt. Somit wird es möglich, den Verschleiß und das Abreiben einer Seitenfläche des Kraftübertragungsriemens bzw. das Abnutzen eines Kords zu vermeiden, was bei der Verbesserung der Haltbarkeit des Kraftübertragungsriemens vorteilhaft ist.
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Weiterhin ist erfindungsgemäß das Wellenelement in Rohrform ausgebildet, die Lagerstange ist in das rohrförmige Wellenelement eingeführt und das rohrförmige Wellenelement ist durch Verwendung des Stifts in der Nähe der Mitte der Breitenrichtung des Riemenscheibenkörpers gegenüber der Lagerstange schwenkbar gelagert. Dies ist bei der Vergrößerung des Schwenkwinkels vorteilhaft, um ein Zickzacklaufen/seitliches Ablaufen des Kraftübertragungsriemens sofort zu unterbinden, und ist auch bei der Verringerung der Größe der Riemenscheibe vorteilhaft.
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Weiterhin weisen das rohrförmige Wellenelement und die Lagerstange erfindungsgemäß flache Flächen für die Aufnahme der Zugspannung des Kraftübertragungsriemens, welcher um den Riemenscheibenkörper gewickelt ist, auf, um zueinander gleitend in Berührung zu kommen, und der Stift ist so vorgesehen, dass er sich senkrecht zu den flachen Flächen erstreckt. Somit kann die Zugspannung des Kraftübertragungsriemens einen Schwenkwiderstand gegenüber dem rohrförmigen Wellenelement ausüben. Dies ist bei der Verhinderung eines zufälligen Schwenkens des Riemenscheibenkörpers und des Auftretens von Pendeln vorteilhaft, bei welchem ein Wackeln des Riemenscheibenkörpers zur Seite verursacht wird.
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Daneben ist es bei der Riemenkraftübertragungsvorrichtung, bei welcher die oben beschriebene erfindungsgemäße Riemenscheibe gegen einen Kraftübertragungsriemen gedrückt wird, um hierauf Zugspannung auszuüben, möglich, ein Zickzacklaufen und/oder seitliches Ablaufen des Kraftübertragungsriemens zu verhindern, während auf den Kraftübertragungsriemen gleichbleibende Zugspannung ausgeübt wird, was bei der hinreichenden Verwirklichung der Kraftübertragungsleistung des Kraftübertragungsriemens vorteilhaft ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Riemenkraftübertragungsvorrichtung.
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2 ist ein Schrägriss einer erfindungsgemäßen Riemenscheibe.
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3 ist eine Querschnittansicht der Riemenscheibe.
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4 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Riemenscheibe und der Riemenzugspannung veranschaulicht.
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5 ist eine Draufsicht, welche die Bewegung der Riemenscheibe veranschaulicht.
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EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Nachfolgend wird eine erfindungsgemäße Ausführung unter Bezug auf die Zeichnungen eingehend beschrieben.
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1 zeigt eine Riemenkraftübertragungsvorrichtung nach der erfindungsgemäßen Ausführung. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Riemenkraftübertragungsvorrichtung eine Antriebsriemenscheibe 1 (Flachriemenscheibe); eine Abtriebsriemenscheibe 2 (Flachriemenscheibe); einen um die beiden Riemenscheiben 1 und 2 gewickelten Flachriemen 3; und eine gegen den Flachriemen 3 gedrückte Riemenscheibe 4.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst die Riemenscheibe 4 einen Riemenscheibenkörper 5, um welchen der Flachriemen 3 gewickelt ist; Kraftübertragungselemente 6, 6, welche an beiden Seiten des Riemenscheibenkörpers 5 angeordnet sind; sowie ein Lagermittel 7 für das schwenkbare Lagern des Riemenscheibenkörpers 5 und Kraftübertragungselemente 6, 6. Das Lagermittel 7 umfasst eine Lagerstange 8 und einen Stift 9.
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Wie in 3 gezeigt, ist der Riemenscheibenkörper 5 über ein Lager 12 an einem rohrförmigen Wellenelement 11 drehbar gelagert. Eines der Kraftübertragungselemente 6 ist mit dem Wellenelement 11 einstückig ausgebildet und ragt kragenartig von einem Ende des Wellenelements 11 in einer Zentrifugalrichtung hervor. Das andere Kraftübertragungselement 6 ist mit dem anderen Ende des Wellenelements 11 verbunden und ragt kragenartig von dem anderen Ende des Wellenelements 11 in einer Zentrifugalrichtung hervor.
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Die Kraftübertragungselemente 6, 6 sind an ihren Rändern mit rohrförmigen riemenaufnehmenden Teilen 13, 13 versehen und die riemenaufnehmenden Teile 13, 13 sind an ihren Außenkanten mit Kragen 14, 14 versehen, welche jeweils in einer Zentrifugalrichtung hervorragen. Jedes riemenaufnehmende Teil 13 umfasst eine Riemenkontaktfläche 13a, welche zu einer Fläche des Riemenscheibenkörpers 5 bündig ist, an welcher der Riemen gewickelt ist. Jede Riemenkontaktfläche 13a ist so geneigt, dass ein von dem Riemenscheibenkörper 5 getrennter Bereich derselben höher als die Riemenwickelfläche des Riemenscheibenkörpers 5 in einer Zentrifugalrichtung angeordnet ist.
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Die Lagerstange 8 umfasst einen Befestigungsteil (Schraubteil) 8a, welcher an einen Lagerkörper wie z. B. ein mit der Riemenkraftübertragungsvorrichtung versehenes Gehäuse angeschraubt ist, oder an einem sich vom der Lagerkörper erstreckenden Träger angeschraubt ist; sowie einen durchgehend von einem Ende des Befestigungsteils 8a vorgesehenen Lagerteil 8b, welcher in eine rohrförmige Ausnehmung des rohrförmigen Wellenelements 11 eingeführt ist. Der Lagerteil 8b wird durch radiales Abschneiden von entsprechenden D-förmigen Teilen der Stange mit einem kreisförmigen Querschnitt und einem Durchmesser größer als der des Befestigungsteils 8a gebildet. Da die D-förmigen Teile abgeschnitten werden, werden zu einander parallel verlaufende flache Gleitflächen 8c, 8c an dem Lagerteil 8b gebildet, wie dies in 4 gezeigt wird.
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Daher umfasst der Lagerteil 8b die einander entsprechenden flachen Gleitflächen 8c, 8c sowie bogenförmige Flächen, welche sich an beiden Seiten des Lagerteils 8b befinden, um die Seitenkanten dieser Gleitflächen 8c, 8c mit einander zu verbinden, und das Lagerteil 8b ist im Querschnitt zu einer im Wesentlichen länglichen Form ausgebildet.
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Die rohrförmige Ausnehmung des rohrförmigen Wellenelements 11 ist dagegen im Querschnitt zu einer im Wesentlichen länglichen Form ausgebildet, so dass sie der Querschnittform des Lagerteils 8b der Lagerstange 8 entspricht. D. h. an einer Innenfläche des rohrförmigen Wellenelements 11 sind flache Gleitflächen 11a, 11a so ausgebildet, dass sie einander zugewandt sind, und die Gleitflächen 8c, 8c der Lagerstange 8 kommen mit den Gleitflächen 11a, 11a gleitend in Kontakt. Weiterhin sind an der Innenfläche des rohrförmigen Wellenelements 11 bogenförmige Flächen an beiden Seiten ausgebildet, um die Seitenkanten dieser Gleitflächen 11a, 11a zu verbinden.
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Der Stift 9 des Lagermittels 7 ist in eine in dem Lagerteil 8b der Lagerstange 8 ausgebildete Durchgangsbohrung eingesetzt und beide Enden des Stifts 9 sind in Durchgangsbohrungen eingesetzt, welche in dem rohrförmigen Wellenelement 11 ausgebildet sind. Die Durchgangsbohrung der Lagerstange 8 ist so ausgebildet, dass sie sich in eine Richtung rechtwinklig zu den Gleitflächen 8c in der Nähe der Mitte der Breite des Riemenscheibenkörpers 5 erstreckt. Der Stift 9 ist mit anderen Worten in der Nähe der Mitte der Breite des Riemenscheibenkörpers 5 angeordnet und ist rechtwinklig zu den Gleitflächen 8c der Lagerstange 8.
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Zwischen den bogenförmigen Flächen an den beiden Seiten des Lagerteils 8b der Lagerstange 8 und den bogenförmigen Flächen an den beiden Seiten der rohrförmigen Ausnehmung des rohrförmigen Wellenelements 11 sind Spalte 15, 15 ausgebildet und somit ermöglichen die Spalte 15, 15 ein Schwenken des rohrförmigen Wellenelements 11 an dem Stift 9.
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Nachstehend werden eine beispielhafte Verwendung sowie Funktionen der Riemenscheibe 4 beschrieben. Wie in 1 gezeigt wird in der vorliegenden Ausführung die Riemenscheibe 4 gegen die Rückfläche des Flachriemens 3 gedrückt und die Zugspannung wird somit auf den Flachriemen 3 ausgeübt, um die Riemenscheibe 4 als Spannrolle zu verwenden. Wie in 4 gezeigt, wird die Riemenscheibe 4 so vorgesehen, dass eine bei Ausüben von Zugspannung auf den Flachriemen 3 erzeugte Zwangskraft, d. h. eine sich ergebende Kraft B der Riemenspannungen A, A, in einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu den Flächen der Lagerstange 8 ausgeübt wird, von welcher die D-förmigen Teile weggeschnitten wurden, d. h. die Gleitflächen 8c der Lagerstange 8.
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Bei dieser Nutzung wird, wie in 5 gezeigt, ein vorderseitiger Teil des Kraftübertragungsriemens 6 in der Riemenlaufrichtung durch den Flachriemen 3 nach innen gezogen, wenn der in der Nähe der Mitte der Breitenrichtung um den Riemenscheibenkörper 5 gewickelte Flachriemen 3 gegenüber der Mitte des Riemenscheibenkörpers 5 fehlausgerichtet ist, wie durch die zugehörigen Doppelstrichlinien gezeigt wird, und dann mit dem riemenaufnehmenden Teil 13 eines der Kraftübertragungselemente 6 in Kontakt kommt. Somit wird der Riemenscheibenkörper 5 sofort an dem Wellenelement 11 und dem Stift 9 geschwenkt (oder um diese gedreht und versetzt) und der Riemenscheibenkörper 5 dreht, während er sich entgegensetzt zur Richtung der Fehlausrichtung des Flachriemens 3 neigt, so dass er zum Flachriemen 3 eine diagonale Stellung einnimmt, wie durch die zugehörigen Doppelstrichlinien angezeigt wird.
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Da der Riemenscheibenkörper 5 dreht, während er die diagonale Stellung einnimmt, wird demgemäss eine Kraft für das Rückführen des Flachriemens 3 zur Mitte des Riemenscheibenkörpers 5 auf den Flachriemen 3 ausgeübt. Nach Rückführen des Flachriemens 3 erfährt der Riemenscheibenkörper 5 eine Drehkraft von dem Flachriemen 3 in Riemenlaufrichtung; daher wird der Riemenscheibenkörper 5 gedreht und um den Stift 9 in entgegengesetzte Richtung zu dem vorherigen Schwenken versetzt und wird somit in seinen ursprünglichen Zustand rückgeführt, d. h. den Zustand, in welchem der Riemenscheibenkörper 5 rechtwinklig zur Lagerstange 8 ist. Das gleiche gilt für den Fall, da der Flachriemen 3 relativ zur Nähe der Mitte der Breitenrichtung des Riemenscheibenkörpers 5 und hin zum gegenüberliegenden Kraftübertragungselement 6 fehlausgerichtet wird.
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Wie vorstehend beschrieben wird der Riemenscheibenkörper 5 sofort geschwenkt, so dass der Flachriemen 3 in seine ursprüngliche Stellung rückgeführt wird, wenn der Flachriemen 3 gegenüber dem Riemenscheibenkörper 5 fehlausgerichtet ist, wodurch die Möglichkeit eines Zickzacklaufens oder seitlichen Ablaufens des Flachriemens 3 im Wesentlichen unterbunden wird.
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Weiterhin wird von dem Flachriemen 3 eine Zwangskraft auf die Gleitflächen 8c und 11a der Lagerstange 8 und des rohrförmigen Wellenelements 11 vertikal ausgeübt und daher wird auf beide Gleitflächen 8c und 11a ein geeigneter Widerstand ausgeübt. Wenn der Flachriemen 3 in der Nähe der Mitte des Riemenscheibenkörpers 5 läuft, wird es somit möglich, die Situation zu vermieden, in welcher zum Beispiel durch Taumeln des Flachriemens 3 während des Laufens ein leichtes Schwenken des Riemenscheibenkörpers 5 verursacht wird.
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Wenn der Flachriemen 3 gegenüber dem Riemenscheibenkörper 5 fehlausgerichtet ist, kommt weiterhin nur die Rückfläche des Flachriemens 3, welche höchst abriebbeständig ist, in Kontakt mit der Riemenkontaktfläche 13a des Kraftübertragungselements 6 und daher wird verhindert, dass ein Riss an einer Seitenfläche des Flachriemens 3 verursacht wird. Daher wird es unnötig, eine spezielle Bearbeitung vorzunehmen, um zu verhindern, dass eine Seitenfläche des Flachriemens 3 reißt und/oder ein Kord abgenützt wird, was bei der Verringerung der Herstellungskosten des Flachriemens vorteilhaft ist.
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Selbst wenn eine anormale Außenkraft, welche den Flachriemen 3 gegenüber dem Riemenscheibenkörper 5 erheblich fehlausrichtet, auf den Flachriemen 3 ausgeübt wird, liegt dann der Flachriemen 3 an dem Kragen 14 des Kraftübertragungselements 6 an, wodurch verhindert wird, dass der Flachriemen 3 von der Riemenscheibe 4 fällt.
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Wenn die Riemenscheibe 4 als Spannrolle verwendet wird, wie in der vorliegenden Ausführung beschrieben wird, kann auf den Flachriemen 3 eine gleichbleibende Zugspannung ausgeübt werden, was bei hinreichendem Verwirklichen der Kraftübertragungsleistung des Flachriemens 3 vorteilhaft ist.
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In der vorliegenden Ausführung ist der riemenaufnehmende Teil 13 jedes Kraftübertragungselements 6 rohrförmig ausgebildet. Alternativ kann nur ein Teil des riemenaufnehmenden Teils 13 neben dem Riemenscheibenkörper 5, um welchen der Flachriemen 3 gewickelt ist, bogenförmig ausgebildet sein.
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Wenn jeder riemenaufnehmende Teil 13 wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben rohrförmig ausgebildet ist, wird jedes Kraftübertragungselement 6 drehend an dem Wellenelement 11 vorgesehen und das Kraftübertragungselement 6 wird gedreht, wenn der Flachriemen 3 mit dem Kraftübertragungselement 6 in Kontakt kommt. Dies ist bei der Minimierung des Abriebs des Flachriemens 3 vorteilhaft. In diesem Fall wird ein Drehwiderstand des Kraftübertragungselements 6 größer als der des Riemenscheibenkörpers 5 gehalten, so dass eine Riemenlaufkraft teilweise in eine Kraft für das Schwenken des Riemenscheibenkörpers 5 umgewandelt wird, wenn der Flachriemen 3 mit dem Kraftübertragungselement 6 in Kontakt kommt.
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Um den Drehwiderstand jedes Kraftübertragungselements zu erhöhen, können beispielsweise die folgenden Vorkehrungen getroffen werden. Ein Krafterzeugungsmittel, welches die Drehung des Kraftübertragungsmittel für die Krafterzeugung nutzt, wird vorgesehen, um einen Drehwiderstand zu erzeugen, das Kraftübertragungselement wird mit einem Dauermagnet versehen, um durch Nutzen einer Magnetkraft einen Drehwiderstand zu erzeugen, oder das Kraftübertragungselement wird mit Rippen versehen, um die sich ergebende Drehkraft in Windkraft umzuwandeln, wodurch ein Drehwiderstand erzeugt wird.
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Weiterhin wird die Riemenscheibe 4 zwar in der vorliegenden Erfindung als Spannrolle verwendet, doch kann die Riemenscheibe 4 auch für andere Zwecke in der Kraftübertragungsvorrichtung verwendet werden. Die Riemenscheibe 4 kann beispielsweise zum Justieren der Länge des Flachriemens, zum Justieren des Kontaktwinkels des Flachriemens und/oder zum Ändern der Riemenlaufrichtung genutzt werden.
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Zudem ist das Lagermittel 7 für das schwenkbare Lagern des Wellenelements 11 nicht auf das in der vorliegenden Erfindung beschriebene beschränkt, sondern es können verschiedene Mechanismen alternativ übernommen werden. Es können zum Beispiel Gelenke an beiden Enden des Wellenelements angebracht werden, um einen parallelen Gelenkmechanismus für das parallele Versetzen beider Gelenke zu bilden, wodurch das Schwenken des Wellenelements 11 möglich wird. Optional kann das Wellenelement an seinen beiden Enden mit Vorspannmitteln für das Vorspannen des Wellenelements in Riemenlaufrichtung nach vorne und hinten versehen werden, so dass das Wellenelement eine neutrale Stellung (d. h. eine Stellung rechtwinklig zur Riemenlaufrichtung) einnimmt, und ein Ende des Wellenelements wird gegen die von den Vorspannmitteln ausgeübten Vorspannkräfte bewegt, wodurch das Schwenken des Wellenelements 11 möglich wird.
