DE102017208074A1 - Treibriemen für die Übertragung von Drehmomenten von einer Antriebsriemenscheibe zu einer Abtriebsriemenscheibe - Google Patents

Treibriemen für die Übertragung von Drehmomenten von einer Antriebsriemenscheibe zu einer Abtriebsriemenscheibe Download PDF

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Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Treibriemen für die Übertragung von Drehmomenten von einer Antriebsriemenscheibe zu einer Abtriebsriemenscheibe ist mindestens ein Draht (3) oder mindestens ein Band über mindestens die gesamte Länge des Treibriemens (1) in das Matrixmaterial (4, 5, 6) des Treibriemens (1) eingebettet. Der Draht oder das Band ist aus einem superelastischen Metall gebildet. Außerdem ist eine Einrichtung (7) zur Bestimmung des elektrischen Widerstands über eine vorgegebene Weglänge entlang des mindestens einen Drahtes (3) oder Bandes vorhanden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Treibriemen für die Übertragung von Drehmomenten von einer Antriebsriemenscheibe zu einer Abtriebsriemenscheibe. Bei dem Treibriemen kann es sich um einen Flach-, Keil-, Rundriemen oder Synchronriemen (Zahnriemen) handeln). Dabei kann/können die Vorspannung und/oder die Dehnung eines Treibriemens indirekt bestimmt werden.
  • Zur Übertragung von Kräften und Drehmomenten können Riemengetriebe eingesetzt werden. Ein darin enthaltener elastischer, biegeweicher Riemen umgibt mindestens zwei Riemenscheiben und überträgt die Umfangskraft als Zugkraft von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle (Zugmittelgetriebe). Die eingesetzten Riemen unterscheiden sich dabei in Form und Aufbau je nach Anwendungsgebiet. Bei den genannten Riemen wird die Kraft zwischen Riemen und Scheibe mittels Reibung übertragen. Die dafür erforderliche Anpresskraft muss durch eine ausreichend hohe Vorspannung des Riemens erreicht werden. Bei dieser Art der Kraftübertragung tritt ein Dauerschlupf auf. Eine weitere Riemenart sind die sogenannten Zahn- oder Synchronriemen. Diese Übertragen die Umfangskraft formschlüssig (ohne Schlupf) mittels entsprechend gezahnten Riemenscheiben und einer entsprechend komplementär konturierten Oberfläche am jeweiligen Riemen.
  • Durch die dauerhafte Belastung der Riemen tritt über die Lebensdauer eine gewisse Dehnung bzw. Längenzunahme des Riemens auf. Die Vorspannkraft des Riemens sinkt. Dieses Tatsache wirkt sich negativ auf den Schlupf (zu hoch) und somit die Kraftübertragung aus. Bei Zahnriemen kann die Längenänderung weiterhin zu einem fehlerhaften eingreifen der Riemenzähne in die gezahnten Riemenscheiben führen. Ein erhöhter Flankenverschleiß durch zusätzliche Reibkräfte ist die Folge. Erfolgt ein vollständiges Aufklettern der Verzahnung kann es ebenfalls durch Überdehnung zu einem Gewaltbruch eines Zahnriemens kommen.
  • Im Gegensatz zu einer geringen Vorspannung des Riemens kann auch eine zu hohe Vorspannung auftreten. Zu hohe Lagerbelastungen der Wellen und dementsprechend höherer Verschleiß wären die Folgen. Es kommt zu einer Verminderung der übertragbaren Leistung und einem erhöhten Verschleiß der Riemenzähne bei Synchronriemen.
  • Die Ermittlung der Vorspannkraft kann mit derzeitigen Methoden nur im Stillstand erfolgen. Für eine regelmäßige Überprüfung fallen Standzeiten des jeweiligen Antriebs an. Genaue Wartungs- oder Prüfintervalle und somit festgelegte Zeitpunkte für eine Überprüfung sind nicht vorhanden, da Hersteller in der Regel ihre Riemen als wartungsfrei bezeichnen. Probleme äußern sich somit meist erst durch Funktionsstörungen und damit verbundene Ausfallzeiten. Systeme die eine Messung der Riemenlänge im Betrieb ermöglichen sind nicht bekannt.
  • Die Einstellung der Riemenvorspannung erfolgt häufig über eine Veränderung des Achsabstandes der Riemenscheiben. In der Antriebstechnik kann bei relativ geringen Trumlängen (Länge Riemen zwischen zwei Riemenscheiben) die Vorspannkraft recht zuverlässig durch Messung der Eigenfrequenz des Trums mit Hilfe eines Schwingungsmessgerätes ermittelt werden. Die Messung des Achsabstandes zwischen den Riemenscheiben stellt eine eher ungenaue Ermittlung der Vorspannkraft dar.
  • Bei langen Riemenlängen erfolgt die Einstellung meist nach Gefühl da die vorhandenen Messmethoden nicht möglich bzw. zu ungenau sind. Weitere Informationen siehe. Eine weitere mögliche indirekte Bestimmung der Vorspannkraft kann über die Bestimmung der Eindrücktiefe am gespannten Trum erfolgen.
  • Zur Vermeidung einer zu geringen Vorspannkraft werden Riemen oftmals über ein externes, meist gefedertes Spann- oder Dämpfungselement im Leertrum gespannt. Die darin enthaltene Feder kann das Setzverhalten des Riemens ausgleichen und die Vorspannung aufrechterhalten. Der Einsatz einer masse- oder federbelasteten Spannwelle ist ebenfalls möglich.
  • DE 10 2007 030 142 B4 beschreibt eine Möglichkeit, bei der ein Zahnriemen in Längsrichtung einen elektrisch leitfähigen Materialstreifen mit konstantem elektrischen Widerstand aufweist. Der Streifen besteht aus Kunststoff-Basismaterial in dem Carbon-Nano-Tubes (CNTs) integriert sind, um diesen elektrisch leitfähig zu machen. Um die Länge des Materialstreifens zu bestimmtem, wird dieser an mindestens zwei Stellen abgetastet. Dies kann z.B. mit Schleifkontakten, die an der Innenseite des Riemens angeordnet sind, erreicht werden. Nachteile die sich daraus ergeben, sind für die Messung im bewegten Zustand die Abnutzung des Materials durch die Schleifkontakte. Weiterhin entstehen Übergangswiderstände zwischen Schleifkontakt und leitfähigem Streifen wodurch das Messergebnis verfälscht werden kann. Zusätzlich liegt der elektrisch leitfähige Streifen nicht in der biegeneutralen Faser des Riemens wodurch eine dauerhafte Dehnung und Stauchung des Riemens auftritt. Eine Beschreibung der elektrischen Eigenschaften nach dauerhafter Belastung ist nicht gegeben. Während der Herstellung des elektrisch leitfähigen Streifens muss sichergestellt werden, dass dieser über die gesamte Länge einen gleichbleibenden Querschnitt und eine homogene Konsistenz an CNTs besitzt, um so einen linear verlaufenden elektrischen Widerstand über die gesamte Länge zu gewährleisten. Eine produktionstechnisch umsetzbare Lösung ist daher fragwürdig.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung Möglichkeiten für die Bestimmung der Vorspannung eines Treibriemens anzugeben, bei denen die Bestimmung auch während des Betriebes mit ausreichender Genauigkeit erfolgen kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Treibriemen, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Treibriemen für die Übertragung von Drehmomenten von einer Antriebsriemenscheibe zu einer Abtriebsriemenscheibe ist mindestens ein Draht oder mindestens ein Band über mindestens die gesamte Länge des Treibriemens in das Matrixmaterial des Treibriemens eingebettet. Der mindestens eine Draht oder das mindestens eine Band ist dabei aus einem superelastischen Metall gebildet. Außerdem ist eine Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands über eine vorgegebene Weglänge entlang des mindestens einen Drahtes oder Bandes vorhanden. Die Weglänge sollte dabei vom Abstand zwischen mindestens zwei elektrischen Kontaktstellen, an denen der elektrische Widerstand direkt oder mit Hilfe der gemessenen elektrischen Spannung und/oder des elektrischen Stromes, der zwischen den elektrischen Kontaktstellen fließt, bestimmt sein.
  • Das eingesetzte superelastische Metall sollte durch die Zugkraftwirkung während des Betriebes elastisch verformbar sein und sich in seiner Länge dehnen lassen. Es sollte keine plastische Verformung während der Belastung im Betrieb des Treibriemens auftreten. Zumindest sollte die plastische Verformung in Längsrichtung durch die während des Betriebes wirkenden Zugkräfte kleiner als 1 %, bevorzugt kleiner als 0,5 % und besonders bevorzugt kleiner 0,05 % sein, wobei die die Dehnung zwischen den elektrischen Kontaktstellen betrifft, an denen die Messung durchgeführt werden kann.
  • Vorteilhaft sollte das den Draht oder das Band bildende superelastische Metall einen E-Modul von mindestens 30,5 GPa bis 46,8 GPa aufweisen. Das superelastische Metall kann eine Formgedächtnislegierung (FGL) (engl. shape memory alloy (SMA)) sein, die für große elastische Dehnungen auch als pseudoelastische Formgedächtnislegierung bezeichnet werden. Damit können elastische Dehnungen eines Drahtes oder Bandes von bis zu 8 %, bei einer längen Betriebsdauer mit vielen Biegezyklen von maximal 3 % zugelassen bzw. erreicht werden. Die Formgedächtnislegierung kann vorteilhaft eine Nickel-Titanlegierung sein. Dabei sollte Nickel mit einem Anteil von maximal 60 Masse-% und minimal 40 Masse-% Titan. Es können auch weitere Legierungselemente mit einem Anteil von 1,5 Masse-% bist 7,5 Masse-% enthalten sein. Dies können insbesondere Eisen oder Kupfer sein. Es können auch Spurenelemente mit einem Anteil von jeweils maximal 0,05 Masse-% enthalten sein. Spurenelemente können dabei Sauerstoff, Stickstoff und/oder Kohlenstoff sein.
  • Geeignete Formgedächtnislegierungen sind beispielsweise von M. Es-Souni, H. Fischer-Brandies ,N. Kock, O. Bock, K. Raetzke in „Chemische Zusammensetzung, Umwandlungsverhalten und mechanische Biegeeigenschaften einiger ausgewählter kieferorthopädischer Bögen aus NiTi-Formgedächtnis Legierungen“; Inf Orthod Kieferorthop 2001; 33(1); Seiten 87-106; Stuttgart New York: Georg Thieme Verlag aus Tabelle 2 bekannt.
  • Besonders geeignet ist beispielsweise eine Legierung mit der Zusammensetzung Nickel: 58,40 ± 0,05 Masse-% und Titan: 41.60 ± 0,05 Masse-%.
  • Besonders vorteilhaft sollte die Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstandes in das Matrixmaterial des Treibriemens integriert sein. Zusätzlich sollte eine Einrichtung zur drahtlosen Energie- und Datenübertragung vorhanden sein, die auch Bestandteil der Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands sein kann.
  • An der Einrichtung zur drahtlosen Energie- und Datenübertragung kann mindestens eine elektrische Spule vorhanden sein, die zum Senden und/oder Empfangen von Daten ausgebildet ist. Die drahtlose Energieübertragung kann induktiv oder kapazitiv erfolgen, wie dies beispielsweise bei der an sich bekannten RFID-Technik auch der Fall ist.
  • Die Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands kann als eine oder mehrere elektronische Schaltung(en) ausgebildet sein. Eine Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung kann Bestandteil der elektronischen Schaltung oder auch als gesonderte elektronische Schaltung, die mit der elektronischen Schaltung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands verbunden ist, sein.
  • Der elektrische Widerstand kann permanent bestimmt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit dies in bestimmten Zeitabständen durchzuführen. Im letztgenannten Fall kann die Bestimmung des elektrischen Widerstands nach einer vorgegebenen Betriebszeit oder einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen einer der Riemenscheiben eingeleitet und dann über einen ausreichend großen Zeitraum durchgeführt werden, bis eine ausreichend genaue Aussage über die jeweilige Vorspannung des Treibriemens bzw. die Dehnung des mindestens einen Drahtes oder Bandes infolge Ermüdung getroffen werden kann. Dazu können von einer extern angeordneten elektronischen Steuereinheit drahtlos übertragene Steuerbefehle an die Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands übermittelt werden, die daraufhin aktiviert werden kann.
  • In einer externen elektronischen Steuereinheit kann auch eine Auswertung der drahtlos übertragenen Messsignale der Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands und/oder von Messsignalen anderer Sensoren durchgeführt werden. Für eine Kompensation der jeweiligen Temperatur können dies beispielsweise Messsignale eines Temperatursensors sein, mit denen die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstands berücksichtigt werden kann.
  • Die Übertragung elektrischer Energie zur Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands und/oder die Einrichtung zur drahtlosen Datenübermittlung, ein Energiespeicherelement und ggf. mindestens einem weiteren Sensor, kann mit mindestens einem in einem Abstand zum um die beiden Riemenscheiben rotierenden Treibriemen angeordneten Permanent-, Elektromagneten oder einer elektrischen Spule erreicht werden. Dazu sollte eine entsprechende Spule bzw. Antenne in das Matrixmaterial des Treibriemens eingebettet sein. Sie kann Bestandteil der Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands und/oder der Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung sein.
  • Bei einem Draht, der mit mehreren Wicklungen über die gesamte Länge des Treibriemens im Matrixmaterial eingebettet und an seinen Stirnseiten nicht miteinander verbunden ist, sollten zumindest zwei der Wicklungen elektrisch leitend miteinander verbunden sein. Die elektrisch leitende Verbindung kann bevorzugt an elektrischen Kontaktstellen, die für die Bestimmung des elektrischen Widerstands genutzt werden, ausgebildet worden sein. Dabei wird ein Draht in mehreren in der Regel nebeneinander angeordneten Wicklungen oder Windungen eingesetzt, so dass die Wicklungen/Windungen innerhalb des Matrixmaterials des jeweiligen Treibriemens mehrfach um die Antriebs- und die Abtriebsscheibe geführt sind. Es können zwei unmittelbar nebeneinander angeordnete Wicklungen oder auch bei mehr als zwei Wicklungen, die jeweils außen angeordneten Wicklungen oder alle Wicklungen elektrisch leitend miteinander verbunden sein.
  • Der mindestens eine Draht oder das mindestens eine Band sollten in der neutralen Biegelinie des Treibriemens angeordnet sein. Dies trifft natürlich auch auf mehrere nebeneinander angeordnete Drähte oder Bänder zu.
  • An der Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands kann ein Elektroenergiespeicherelement vorhanden oder daran angeschlossen sein.
  • Es kann auch ein Temperatursensor an eine elektronische Schaltung angeschlossen oder Bestandteil der Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands sein.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Drähte oder Bänder weisen im Vergleich zu anderen metallischen Werkstoffen eine hohe Streckgrenze auf und sind daher um mehrere Prozent elastisch und zumindest nahezu nicht plastisch verformbar. Die Dehnung führt zu einer detektierbaren elektrischen Widerstandsänderung über eine bestimmte vorgegebene Länge des Drahtes bzw. Bandes. Durch die Dehnung des jeweiligen Drahtes oder Bandes erhöht sich der elektrische Widerstand. Diese Änderungen können proportional und sogar direktproportional zueinander auftreten, so dass die Auswertung entsprechend vereinfacht erfolgen kann.
  • In den Riemen sind standardmäßig in der Regel mehrere Zug- oder Cordstränge integriert. Diese dienen als eigentlich kraftübertragende Elemente und bestehen meistens aus Stahlseilen, -litzen, Glas- oder Carbonfasern. Diese Zug- oder Cordstränge sind in der Regel auch in das Matrixmaterial eingebettet. Sie sollten so eingebettet sein, dass keine elektrisch leitende Verbindung zu einem Draht oder Band auftritt bzw. auftreten kann. Das Matrixmaterial wird in der Regel aus einem Elastomer und häufig zusätzlich einem darin zur Verstärkung vorhandenen Gewebe gebildet.
  • Anstelle eines oder mehrerer dieser Stränge soll mindestens ein Draht oder Band aus superelastischem Metall in den elastomeren Matrixwerkstoff des jeweiligen Treibriemens integriert werden. Durch die Positionierung in der biegeneutralen Faser bzw. dem neutralen Biegeradius wird der jeweilige Draht oder das Band während des Betriebs des Riemens unter Normalzuständen nicht oder nur geringfügig gedehnt. Erfolgt eine Längenänderung des Treibriemens und dadurch auch des/der Drahtes/Drähte oder des/der Bandes/Bänder durch die dauerhafte Belastung, kommt es zu einer gleichzeitigen Dehnung des jeweiligen Drahtes oder Bandes und somit zu einer Änderung des elektrischen Widerstands, die proportional zur Längenänderung ist.
  • Um die elektrische Widerstandänderung des Drahtes oder Bandes zu bestimmen, werden mindestens zwei vorhandene Messstellen vorgesehen an denen der jeweilige Draht oder das jeweilige Band elektrisch kontaktiert werden kann. Die als Messstellen fungierenden elektrischen Kontaktstellen können in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet sein, der beispielsweise im Bereich weniger Millimeter (ca. 10 mm) bis zu einigen Zentimetern (ca. 100 mm) liegen kann.
  • Die zur Auswertung des jeweiligen bestimmten elektrischen Widerstandes nötige Elektronik kann so klein dimensioniert werden, dass diese bei der Treibriemenherstellung mit in den Treibriemen integriert werden kann. Durch eine Funkschnittstelle kann die elektrische Widerstandsänderung drahtlos an einen externen Empfänger, der Bestandteil einer elektronischen Steuer- und/oder Auswerteeinheit sein kann, übermittelt werden. Schleifkontakte und elektrische Übergangswiderstände können dadurch vermieden werden. Die Energiebereitstellung für die integrierte elektronische Schaltung kann durch induktive oder kapazitive Leistungsübertragung erfolgen oder mit Hilfe einer Batterie bzw. eines Akkumulators als Energiespeicherelements für größere Zeiträume der Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands und/oder der Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung zur Verfügung gestellt werden. Ein Akkumulator kann so als Energiespeicher für induktiv oder kapazitiv berührungslos übertragene elektrische Energie fungieren.
  • Die Integration der Elektronik kann während oder nach der Herstellung des Treibriemens erfolgen. Während der Herstellung könnte die dafür nötige Elektronik elektrisch kontaktiert und mit in den Elastomer (z.B. einen Kunststoff) eingegossen bzw. einvulkanisiert werden. Eine Integration an der jeweiligen Verbindungsstelle der Treibriemenenden ist ebenfalls denkbar.
  • Nach der Herstellung wäre eine elektrische Kontaktierung des jeweiligen Drahtes oder Bandes mit Hilfe von Schneidkontakten möglich. Die Leiterplatte als ein Beispiel für einen Träger einer Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands und/oder der Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung könnte mit einem Kleber zusätzlich fixiert werden.
  • Riemenhersteller bezeichnen ihre Riemen in der Regel als „wartungsfrei“. Im Betrieb tritt ein Kriechen und damit ein Nachlassen der Vorspannung ein. Für einen optimalen Betrieb ist ein Nachspannen somit erforderlich. Der Zeitpunkt ist dabei völlig unklar. Probleme äußern sich meistens erst nur als Funktionsstörungen.
  • Mit Nutzung der Erfindung kann anhand der elektrischen Widerstandsänderung auf den Verschleiß bzw. die Längenänderung geschlossen werden. Bei in den Treibriemen integrierter elektronischer Auswerte- und Datenübertragungstechnik kann eine dauerhafte Überprüfung auch während des Betriebs bei einer Kraft- und Momentenübertragung mit dem jeweiligen Treibriemen stattfinden. Somit fallen bei der Messung der Länge/Vorspannung keine Ausfallzeiten und ein Montageaufwand an.
  • Gleichzeitig ist dadurch eine frühzeitige Ermüdungserkennung möglich, um so einen Ausfall des Riemens zu vermeiden. Die Messwerte können ebenfalls dazu genutzt werden, um den Treibriemen je nach Belastung adaptiv vorzuspannen und diesen immer mit optimaler Vorspannung zu betreiben. Es kann so eine geregelte Einstellung der Riemenvorspannung mit Hilfe der bestimmten Längenänderung des/der Drahtes/Drähte oder Bandes/Bänder erreicht werden, indem eine geeignete Spanneinrichtung dementsprechend so beeinflusst wird, dass eine gewünschte Zugkraft zwischen den Riemenscheiben übertragen werden kann.
  • Wird die Elektronik für die Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstandes und/oder der Einrichtung zur drahtlosen Datenübermittlung klein genug gegenüber der Treibriemengröße ausgelegt, ist ein vollständiges problemloses und störungsfreies umlaufen des Treibriemens weiterhin gewährleistet.
  • Erfindungsgemäße Treibriemen können im Maschinen- und Anlagenbau eingesetzt werden. Förder- bzw. Transportbänder könnten ebenfalls mit einem solchem System ausgestattet werden. Weiterhin können so ausgebildete Riemenantriebe in der Automobilindustrie beim Motorenbau genutzt werden.
  • Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
  • Dabei zeigen:
    • 1 eine perspektivische Darstellung eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Treibriemens und
    • 2 eine Teilschnittdarstellung eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Treibriemens in einer Aufsicht.
  • Der in 1 gezeigte Treibriemen 1 ist als Zahnriemen mit einem proflierten Zahngewebe 4 ausgebildet. Er besteht aus einem Elastomerkörper 6 mit einem Rückengewebe 6. In der neutralen Faser bzw. dem neutralen Biegeradius sind bei diesem Beispiel acht Zugstränge 2 in das Matrixmaterial des Elastomerkörpers 6 parallel zu- und nebeneinander eingebettet, wie dies bei Treibriemen an sich bekannt ist.
  • Mittig zwischen den Zugsträngen 2 ist ein Draht 8 in das Matrixmaterial des Elastomerkörpers 5 eingebettet. Er verläuft, wie die Zugstränge 2 über die gesamte Länge des Treibriemens 1 und ist ein vollständig geschlossener Ring.
  • Der Draht 3 besteht aus einer Formgedächtnislegierung mit der Zusammensetzung Nickel 58,40 ± 0,05 Masse-% und Titan: 41.60 ± 0,05 Masse-% und hat einen Durchmesser von 0,1 mm.
  • Die 2 zeigt, wie eine Einrichtung 7 zur Bestimmung des elektrischen Widerstands in den Elastomerkörper 5 und/oder das Rückengewebe 6 eingebettet und in einem Bereich des Drahtes 3 angeordnet sein kann. Dabei befindet sich auf einer Leiterplatte eine integrierte Schaltung 7a mit der der elektrische Widerstand des Drahtes 3 zwischen zwei elektrischen Kontaktstellen 8 bestimmt werden kann. Die elektrischen Kontaktstellen 8 sind bei diesem Beispiel in einem Abstand von 100 mm zueinander angeordnet und mit der integrierten elektronischen Schaltung 7a elektrisch leitend verbunden.
  • An der Leiterplatte ist auch eine Einrichtung 7b zur drahtlosen Datenübertragung vorhanden. Diese kann in herkömmlicher Form ein Funk- oder insbesondere ein RFID-Modul sein. Mit dieser Einrichtung 7b können Messsignale zu einer extern in einem Abstand zum montierten Treibriemen 1 angeordneten elektronischen Steuereinheit übertragen und darin, wie im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits erläutert verarbeitet und ggf. für eine Regeleung der Vorspannung des Treibriemens 1 genutzt werden.
  • In vorteilhafter Ausführung kann die Einrichtung 7b auch Daten empfangen, so dass eine Beeinflussung der Einrichtung 7a möglich ist. Dabei kann eine sequentielle Ansteuerung der Einrichtung 7a zur Bestimmung des elektrischen Widerstands erfolgen, so dass eine Bestimmung des elektrischen Widerstands des Drahtes 3 zwischen den elektrischen Anschlussstellen 9 lediglich in bestimmten Zeitabständen oder in Abhängigkeit von Ereignissen erfolgt, was zu einer Energieeinsparung führt.
  • Bei ansteigendem ermittelten elektrischen Widerstand zwischen den elektrischen Anschlussstellen 8 kann man davon ausgehen, dass die Vorspannung des Treibriemens 1 kleiner geworden und/oder eine Dehnung des Treibriemens 1 in seiner Länge aufgetreten ist. Wird dabei ein bestimmter vorgegebener Schwellwert überschritten kann ein Signal generiert werden, dass einen Austausch des Treibriemens 1 oder eine erforderliche Anpassung der Vorspannung des Treibriemens 1 fordert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007030142 B4 [0009]

Claims (10)

  1. Treibriemen für die Übertragung von Drehmomenten von einer Antriebsriemenscheibe zu einer Abtriebsriemenscheibe, bei dem mindestens ein Draht (3) oder mindestens ein Band über mindestens die gesamte Länge des Treibriemens (1) in das Matrixmaterial (4, 5, 6) des Treibriemens (1) eingebettet ist, wobei der Draht (3) oder das Band aus einem superelastischen Metall gebildet ist und eine Einrichtung (7) zur Bestimmung des elektrischen Widerstands über eine vorgegebene Weglänge entlang des mindestens einen Drahtes (3) oder Bandes vorhanden ist.
  2. Treibriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das den Draht (3) oder das Band bildende superelastische Metall einen E-Modul von mindestens 30,5 GPa aufweist.
  3. Treibriemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das superelastische Metall eine Formgedächtnislegierung, die mit maximal 60 Masse-% Nickel und minimal 40 Masse-% Titan gebildet ist, ist.
  4. Treibriemen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (7) zur Bestimmung des elektrischen Widerstandes in das Matrixmaterial (4, 5, 6) des Treibriemens (1) integriert ist.
  5. Treibriemen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (7b) zur drahtlosen Energie- und Datenübertragung vorhanden ist.
  6. Treibriemen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Einrichtung (7b) zur drahtlosen Energie- und Datenübertragung mindestens eine elektrische Spule vorhanden ist, die zum Senden und/oder Empfangen von Daten ausgebildet ist.
  7. Treibriemen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Energieübertragung induktiv oder kapazitiv erfolgt.
  8. Treibriemen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Draht (3), der mit mehreren Wicklungen über die gesamte Länge des Treibriemens (1) im Matrixmaterial (4, 5 , 6) eingebettet und an seinen Stirnseiten nicht miteinander verbunden ist, zumindest zwei der Wicklungen elektrisch leitend miteinander verbunden sind, wobei die elektrisch leitende Verbindung bevorzugt an elektrischen Kontaktstellen(8), die für die Bestimmung des elektrischen Widerstands genutzt werden, erfolgt ist.
  9. Treibriemen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Draht (3) oder das mindestens eine Band in der neutralen Biegelinie des Treibriemens (1) angeordnet ist.
  10. Treibriemen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Einrichtung zur Bestimmung (7) des elektrischen Widerstands ein Elektroenergiespeicherelement vorhanden ist und/oder ein Temperatursensor an eine elektronische Schaltung angeschlossen oder Bestandteil der Einrichtung zur Bestimmung des elektrischen Widerstands ist.
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