DE1090470B - Profiltreibriemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Profiltreibriemen aus einem nachgiebigen Gummikörper mit gegenüberliegenden seitlichen Antriebsflächen und einem einzigen Paar biegsamer, paralleler praktisch undehnbarer verseilter Zugelemente als einziger Längsversteifung, die im Gummikörper nahe den Antriebsflächen eingebettet sind.

Es sind bereits Keilriemen mit einer Verstärkung oder Seele aus einer Schnur oder einem Seil bekanntgeworden, das durch vorheriges Anfeuchten und Trocknen unter Spannung undehnbar gemacht wird und dessen Enden nicht verspleißt werden, sondern dessen eines Ende in Ringform gelegt und dann durch Umwinden mit dem freien Ende verstärkt wird. Ebenfalls bekannt ist ein Treibriemen aus einem endlosen Gummiring mit einer Seele, der flachgelegt und mit einer Umhüllung versehen ist. In sich geschlossen wird der Treibriemen durch Verbinden seiner beiden Enden mittels einer Metallklammer und erhält nach dem Anbringen einer Umhüllung einen ovalen oder runden Querschnitt, in dem die beiden Trumme der Versteifung untereinanderliegen. Diese Herstellung bringt es mit sich, daß der Riemen dehnbar ist, was bei dem neuen Profiltreibriemen gerade vermieden werden soll.

Bei manchen Keilriemenantrieben, insbesondere solchen, die beträchtliche Belastungen übertragen, wurde festgestellt, daß die Riemen häufig seitlich wegschlagen oder sich in ihren Riemenscheiben nach kurzer Arbeitszeit umdrehen, obwohl sie praktisch neu waren. Diese Unstabilität der Treibriemen verringert natürlich die Wirksamkeit des Antriebs wesentlich, für die derartige Treibriemen verwendet werden, und können sogar den Antrieb durch schnelle Zerstörung der Riemen infolge fortschreitenden Versagens der Zugelemente in ihnen unwirksam machen.

Ein Keilriemen hat seine höchste Biegsamkeit in einer Ebene, die senkrecht zur Querebene seiner dehnbaren Verstärkungselemente liegt und die sogenannte »neutrale Antriebsebene« des Treibriemens ist. Im Idealfalle ist ein Keilriemen so gebaut, daß die neutrale Antriebsebene seiner Zugelemente senkrecht zu der Ebene liegt, in der der Riemen im Betrieb gezogen wird, und so biegt sich der Riemen leicht, während er um die Riemenscheibe des Antriebs herumläuft. Es ist jedoch sehr schwierig, diese Riemen so herzustellen, daß die Ebene der Zugelemente genau in dieser idealen Lage liegt. Bei der Untersuchung dieses Problems wurde festgestellt, daß entweder während des Zusammenbaus oder während der nachfolgenden Vulkanisation des Riemens die Ebene der Zugelemente wenigstens an einigen Stellen im Riemen sehr oft nach den .inneren oder äußeren Treibriemenflächen verkantet wird. Demgemäß hat der Treibriemen an diesen Stellen seine maximale Biegsamkeit in einer Ebene, Profiltreibriemen

Anmelder:

The B. F. Goodrich Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. K. Holzhäuser, Patentanwalt,
Offenbach/M., Herrnstr. 37

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Mai 1957

Ralph F. Gamer, Rockford, 111. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

die beträchtlich schräg zur Ebene der Riemenscheibe liegt. Wenn daher ein solcher Treibriemen später um einen Satz von Riemenscheiben herumläuft, muß er gewaltsam in seine Arbeitsebene gepreßt werden. Das hat zur Folge, daß der Treibriemen einer beträchtlichen Torsionskraft unterworfen wird, die ihrerseits bewirkt, daß der seitliche Druck auf eine Antriebsfläche vergrößert und der Treibriemen nach oben aus seiner Riemenscheibennut um die stark belastete Fläche herausgedreht wird. Soweit Treibriemen üblicher Art seitlich versteift sind (es ist schon mehrfach vorgeschlagen worden, besondere seitliche Versteifungen an Treibriemen vorzusehen), wird die Torsionskraft, die auf den Treibriemen einwirkt, während er gewaltsam um seine Riemenscheibe gebogen wird, über eine beträchtliche Strceke rückwärts durch das Riementrum übertragen, das sich jeder Riemenscheibe nähert. Infolgedessen haben diese einzelnen Strecken des Treibriemens die Neigung, um die Längsachse des Riemens zu flattern oder zu ■schwingen, während der Riemen um die Riemenscheiben gezogen wird. Das hat zur Folge, daß gewisse der dehnbaren Teile überlastet werden und führt zu einem fortschreitenden Versagen dieser Teile, und schließlich kann der Riemen durch Verdrehen auf den Riemenscheiben vollständig zerstört werden.

Diese Nachteile vermeidet der Profiltreibriemen gemäß der Erfindung dadurch, daß der Riemenkörper an seinen oberen und unteren Flächen Längsnuten hat, die so angeordnet sind, daß sich zwischen ihnen ein Steg des Riemenkörpers in Längsrichtung in der Ebene der verseilten Zugelemente erstreckt. Vorteilhaft werden die gegenüberliegenden Nuten nahezu

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gleich breit gemacht, so daß der Riemenkörper einen die sich von der Nähe des Randes dieser Flächen in

H-förmigen Querschnitt erhält. Ein schräggelegtes Ge- den Körper des Treibriemens in entgegengesetzter

webe in Leinenbindung kann den Riemen in Längs- Richtung hinein erstrecken und in Längsrichtung

richtung umhüllen und mit seinen Rändern auf dem durch den ganzen Körper verlaufen. Die Kanten 22

Steg liegen. Die Kanten des Riemens an den Innen- 5 der Nuten 20 und 21 sind in weitem Bogen abgerundet,

und Antriebsflächen sind zweckmäßig abgerundet. Die Nuten 20 und 21 trennen den Riemenkörper 10 in

Es hat sich gezeigt, daß durch die Herstellung eines zwei Flankenteile A und B, worin jeweils eines der

Treibriemens mit merklicher Quer- und Torsionsbieg- verseilten Zugelemente 12 eingebettet ist. Die Boden-

samkeit die Betriebsstabilität des Treibriemens stark oberflächen 20 α und 21 α dieser Nuten 20 und 21 stellen

vergrößert wird, ohne daß die Belastungsfähigkeit des io die gegenüberliegenden Seiten eines dünnen mittigen

Riemens irgendwie geopfert wird, obwohl die Ebene biegsamen Steges C des Treibriemenkörpers dar, der

der Zugelemente während des Herstellungsverfahrens die Flankenteile A und B verbindet und aus einem

in nicht einwandfreier Art und Weise verkantet wird. Stück mit ihnen besteht. Der Steg C liegt einwärts

Zusätzlich hat ein in Übereinstimmung mit dieser Er- von dem ringsherum laufenden endlosen Kanten 19

findung gebauter Treibriemen die besonderen Vorteile, 15 der inneren und äußeren Flächen und in der Ebene

Stoßbelastungen ohne beträchtliche Beschädigung des des Paares der verseilten Zugelemente 12.

Riemenkörpers auszuhalten, und weiterhin wird auch ein Der Steg C schafft eine wesentliche Querbiegsam-

im wesentlichen ausgeglichener Druck auf die Seiten- keit des Treibriemens. Das heißt, er sorgt für eine

antriebsflächen des Treibriemens aufrechterhalten. relative Biegsamkeit der Flankenteile um eine mittige

Außerdem sorgt die Erfindung dafür, die Lebensdauer 20 Riemenachse in der Mitte zwischen den verseilten

der Gewebeumhüllung des Treibriemens zu erhöhen. Zugelementen 12 und senkrecht zur Ebene des darge-

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung er- stellten Querschnitts. Insofern, als der Steg C von

geben sich aus der Beschreibung eines in der schema- den Rändern der inneren und äußeren Riemenflächen

tischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. einwärts versetzt ist, hat der Treibriemen auch aus-

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Sechs- 25 gezeichnete Torsionsbiegsamkeit. Wenn der Treibkant- oder Doppel-Keilriemens nach der Erfindung, riemen einer Torsionsbelastung unterworfen wird, und kann eine Flanke des Steges C gegenüber der Außen-

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Einzel- flanke 15 oder 16 gebogen werden, ohne daß die GeKeilriemens, der ebenfalls nach der Erfindung herge- webeumhüllung des Riemens auf der Stegflanke oder stellt ist. 30 einer Außenflanke wesentlich verzogen wird.

Der Treibriemen nach Fig. 1 besteht aus einem Die Stärke des Steges des Treibriemens geht vorbiegsamen Körper 10 aus elastischem gummiartigem zugsweise nicht über das Doppelte des Durchmessers Material, das innen mit einem Paar seitlich im Ab- der verseilten Zugelemente 12 hinaus, und sie kann stand voneinander befindlicher paralleler, biegsamer, etwa gleich dem Durchmesser der verseilten Zugeleverseilter Zügelemente 12 versehen und außen durch 35 mente 12 sein, damit eine angemessene Torsionsbiegeine doppelschichtige Gewebeumhüllung 14 umschlos- samkeit geschaffen wird. Bei dem in Fig. 1 gezeigten sen ist. Treibriemen ist die Stärke des Steges C ungefähr

Der Treibriemen hat zwei Gruppen seitlich angrei- gleich der Entfernung von Mitte zu Mitte der Zugf ender Flächen 15 und 16 auf entgegengesetzten Seiten elemente 12, und Treibriemen mit diesen Abmessungen der neutralen Antriebsebene des Treibriemens, die 40 haben sich im Betrieb als äußerst wirksam erwiesen, durch die verseilten Zugelemente 12 dargestellt wird. Obwohl der Steg C verhältnismäßig schmal ist, sorgt Die Gruppen der seitlich angreifenden Flächen 15 und er doch für eine angemessene seitliche Steifheit des 16 gehen mit äußeren und inneren um den Umfang Treibriemens, weil er in der Ebene der verseilten Zugverlaufenden Flächen 17 und 18 des Riemens an end- elemente 12 liegt und verhältnismäßig kurz ist.
losen, um den Umfang verlaufenden Kanten 19 inein- 45 Ein Treibriemen gemäß der Erfindung hat nicht die ander über, die abgerundet sind, um die Kantenab- Neigung, sich in den Riemenscheiben zu verdrehen, nutzung und das Peitschen und Schwanken der um welche er gezogen wird, obwohl die Ebene der Riemenstrecken auf ein Mindestmaß herabzudrücken, verseilten Zugelemente in nicht einwandfreier Weise wenn der Riemen in seine Riemenscheibennuten ein- an einigen Stellen über die Länge des Riemens vertritt oder aus diesen herauskommt. 50 dreht sein kann, und zwar offenbar deswegen, weil der

Jedes verseilte Zugelement 12 umfaßt einen Bündel Steg C sich biegen kann, damit eine Verschiebung Stränge aus sehr kräftigem Material, die verdrillt oder eines Innenflankenteils gegenüber dem anderen in anderer Weise miteinander verflochten sind, um Flankenteil ermöglicht wird, so daß der Treibriemen ein seilartiges Element von etwa kreisförmigem Quer- einfach um seine Riemenscheiben in der gewünschten schnitt zu schaffen. Vorzugsweise werden die Treib- 55 Arbeitsebene gebogen werden kann. Demgemäß wirkt riemen in endloser Form hergestellt, und die Zugele- die auf den Treibriemen unter diesen Umständen einmente 12 sind endlose ringförmige Seilstücke, die voll- wirkende Torsionskraft dahingehend, daß eher der ständig frei von Spleißstellen sind und die nur zwei Steg C verbogen oder gebogen wird, als daß der voll-Seilenden in jedem Element haben, so daß sie von ständige Körper des Treibriemens um eine seiner seitgleichmäßiger Biegsamkeit über den ganzen Treib- 60 liehen Antriebsflächen gedreht wird, wie das bei den riemen sind, um Stöße oder zerstörendes, örtlich be- bisher benutzten Bauarten geschieht. Insofern, als der schränktes Biegen zu vermeiden. Solche Seile können Treibriemen eine beträchtliche Verdrehungsbiegsamvorteilhafterweise in Übereinstimmung beispielsweise keit hat, wird verhältnismäßig wenig von derTorsionsmit der Lehre des USA.-Patentes 2 233 294 herge- kraft, die auf den Treibriemen einwirkt, auf die stellt sein. Vorzugsweise liegen die verseilten Zug- 65 Strecken des Treibriemens übertragen, die sich den elemente in einem Abstand voneinander, so daß jedes Riemenscheiben nähern. So wird sogar dann, wenn so nahe wie möglich an der seitlich angreifenden einer der Flankenteile etwas näher an der Mündung Treibfläche liegt. einer Riemenscheibennut läuft als der gegenüberin den äußeren und inneren Umfangsflächen 17 und liegende Flankenteil, die Neigung zum Verdrehen des 18 des Treibriemens sind Nuten 20 und 21 angeordnet, 70 Treibriemens in großem Ausmaß verringert.

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Ein Treibriemen nach der Erfindung eignet sich ganz besonders gut, um Stoßbelastungen auszuhalten, ohne daß die Treibriemenkarkasse beschädigt wird. Wenn der Treibriemen einer Stoßbelastung unterworfen wird, werden die verseilten Zugelemente 12 auf den Boden der Riemenscheibennuten gedrückt und biegen dabei die Flankenteile um den Steg C und haben die Neigung, die Nut in der Umfangsfläche des Treibriemens, die auf den Boden der Treibriemenmit zu gerichtet ist, zu schließen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, enden die Ränder der Gewebeschichten der Umhüllung 14 in der Nähe der Bodenkanten der Nuten, und die inneren Lagenränder enden in der Nähe der Bodenkanten der Nut 21, und die äußeren Lagenränder enden in der Nähe der Bodenkanten der Nut 20. Dadurch werden in vorteilhafter Weise jegliche Uberlappungssäume in der Gewebeumhüllung ausgeschaltet, und so wird die ungünstige Steifheit vermieden, die sich aus Überlappungsrändern ergibt. Wenn jedoch die Umhüllungsränder durch Überlappungssäume verbunden werden, dann sollte diese Überlappung an den Bodenteilen des Steges ■ liegen, so dajß die Säume verhältnismäßig nahe zur neutralen Antriebsebene des Treibriemens liegen. Demgemäß ist es weniger wahrscheinlich, daß die Säume aufgerissen werden, wenn der Treibriemen gebogen wird, als das bei den üblichen Ausführungsformen der Fall ist, in denen die Gewebeumhüllungssäume üblicherweise auf einer äußeren flachen Umfangsfläche des Treibriemens liegen.

Die Gewebeumhüllungslagen sind vorzugsweise aus einem in Leinenbindung gewobenen Tuch hergestellt, das schräg um den Riemen gelegt ist. Da die Umhüllungslagen über die Kanten 19 und dann in jede Nut 20 und 21 hineingefaltet werden und da die Nuten verhältnismäßig tief sind, werden die Fäden, aus denen die Gewebeumhüllungslagen gewoben sind, primär in der Torsion in Bereichen in der Nähe der Kanten 19 beansprucht, wenn der Treibriemen um seine Riemenscheibe gebogen wird. Demgemäß verringert diese Bauart die Neigung der Abdeckfäden, aneinander zu sägen, wenn der Treibriemen gebogen wird, wie das bei Treibriemen geschieht, bei denen die inneren und äußeren Umfangsflächen flach sind, und dadurch wird die Lebensdauer der Gewebeumhüllung verlängert.

Die in Fig. 2 gezeigte Treibriemenbauart hat einen biegsamen Hauptteil 30 aus elastischem Gummimaterial, das mit einem Paar verseilter Zugelemente 31 verstärkt und mit einer Gewebeumhüllung 32 umhüllt ist. Der Treibriemen weicht von dem in Fig. 1 gezeigten insofern ab, als er von keilförmigem Querschnitt ist und so nur zwei gegenüberliegende An-

45 triebsflächen 34 hat, die gegeneinander von einer breiteren äußeren Umfangsfläche35 zu einer engeren inneren Umfangsfläche 36 geneigt sind. Die äußeren und inneren Umfangsflächen haben Längsnuten 37 und 38, die sich aufeinander zu erstrecken und in Bodenteilen a und 38 a enden, die die gegenüberliegenden Oberflächen eines biegsamen mittigen Steges D festlegen, der zwischen den und in der Ebene der verseilten Verstärkungselemente liegt. In seinen anderen Konstruktionseinzelheiten ähnelt der Treibriemen nach Fig. 2 dem dei' Fig. 1, und der Treibriemen nach Fig. 2 bietet praktisch die gleichen Betriebsmerkmale und Vorteile wie der Treibriemen nach Fig. 1.

Im Hinblick auf die Torsionsbiegsamkeit der Treibriemen, wie sie von dieser Erfindung geboten wird, sind diese Treibriemen auch besonders gut für die sogenannten Viertelumdrehungs-Antriebe geeignet, in denen die Treibriemen zwischen Riemenscheiben gezogen werden, die zur Drehung auf Achsen montiert sind, die senkrecht zueinander liegen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Profiltreibriemen aus einem nachgiebigen Gummikörper mit gegenüberliegenden seitlichen Antriebsflächen und einem einzigen Paar biegsamer, paralleler und praktisch undehnbarer verseilter Zugelemente als einziger Längsversteifung, die im Gummikörper nahe den Antriebsflächen eingebettet sind dadurch gekennzeichnet, daß der Riemenkörper (10) an seinen oberen und unteren Flächen (17,18; 35, 36) Längsnuten (21, 22; 37 a, 38 a) hat, die so angeordnet sind, daß sich zwischen ihnen ein Steg (C) des Riemenkörpers in Längsrichtung in der Ebene der verseilten Zugelemente (12) erstreckt.

2. Profiltreibriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Nuten (21, 22) nahezu gleich breit sind, derart, daß der Riemenkörper einen H-förmigen Querschnitt hat.

3. Profiltreibriemen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein schräggelegtes Gewebe in Leinenbindung (14) den Riemen in Längsrichtung umhüllt und mit seinen Rändern auf dem Steg (C) liegt.

4. Profiltreibriemen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten des Riemens an den Innen- und den Antriebsflächen abgerundet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 786 080;
USA.-Patentschriften Nr. 2 233 294, 2 519 590.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 610/223 9.60