DE1107033B

DE1107033B - Kombinierter Keil- und Zahnriemen

Info

Publication number: DE1107033B
Application number: DEA28834A
Authority: DE
Inventors: Amos Earle Carle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-02-07
Filing date: 1958-02-07
Publication date: 1961-05-18

Description

Kombinierter Keil- und Zahnriemen Die Erfindung bezieht sich auf einen kombinierten Keil- und Zahnriemen für die gleichzeitige Übertragung von erheblichen. Kräften und Steuerbewegungen und das Zusammenarbeiten mit glatten und gezahnten Keilriemenscheiben, mit einer endlosen, die Kraft praktisch ohne Dehnung übertragenden und sich annähernd über die Breite des Riemens erstreckenden flachen Seele und auf einer Seite angeordneten Zähnen.
Es ist bereits ein Keilriemen für stufenlose Getriebe bekannt, in dem über die Breite des Riemens eine flache Seele ausgebildet ist. Man hat bereits erkannt, daß durch zahnförmige Einschnitte an der Innenseite eines Keilriemens die Anlage und damit die Kraftschlüssigkeit zwischen Riemen und Rad verbessert werden kann. Es sind auch bereits Zahnriemen zur Übertragung genauer Steuerbewegungen bekannt, bei denen jedoch praktisch das zu übertragende Drehmoment nur gering ist.
Es ist außerdem bereits ein Keilriemen mit Zähnen zum Antrieb von Wechselstrommaschinen bekannt, in den ein endloser Stahldraht eingebettet ist. Mit diesem bekannten Keilriemen können jedoch keine großen Drehmomente ohne Beschädigung des Keilriemens übertragen werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Treibriemen zu schaffen, der einerseits so konstruiert ist, daß er ein großes Drehmoment,. d. h. große Umfangskräfte, übertragen kann, aber andererseits auch wieder so ausgebildet ist daß er sehr genaue Steuerbewegungen übertragen kann.
Der kombinierte Keil- und Zahnriemen für die gleichzeitige Übertragung von erheblichen Kräften und Steuerbewegungen und das Zusammenarbeiten mit glatten und gezahnten Keilriemenscheiben mit einer endlosen, die Kraft praktisch ohne Dehnung übertragenden und sich annähernd über die Breite des Riemens erstreckenden flachen. Seele und auf einer Seite angeordneten Zähnen ist gekennzeichnet durch die Kombination, daß die Seele unmittelbar außerhalb der Flußlinie der Zähne liegt, der keilförmige und der gezahnte Riementeil zu beiden Seiten der Seele angeordnet sind und daß der keilförmige Riementeil mit V-förmigen Einschnitten versehen ist, die jeweils gegenüber einem Zahn liegen, bis zur Seele reichen und deren Breite kleiner als die Zahnbreite ist. Vorzugsweise hat der Riementeil einen rechteckigen Querschnitt.
Der Riemen nach der Erfindung, der für sich allein im Zusammenhang mit Zahnriemen oder im Zusammenhang mit Keilriemen bekannte Merkmale kombiniert, ergibt erstmals die Möglichkeit, die sich scheinbar widersprechenden Forderungen an ein und dasselbe Konstruktionselement gleichzeitig zu stellen, nämlich einerseits die Forderung nach Übertragung großer Kräfte und andererseits die Forderung nach Übertragung genauer Steuerbewegungen.
Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 ist eine teilweise als Schnitt gezeichnete Seitenansicht eines kombinierten Keil- und Zahnriemens nach der Erfindung; Fig. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 1; Fig. 3 zeigt in einer Stirnansicht ein mit einem erfindungsgemäßen Treibriemen arbeitendes Kraftübertragungssystem.
Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, umfaßt der kombinierte Keil- und Zahnriemen gemäß der Erfindung eine in einem Gummimaterial eingebettete, praktisch nicht dehnbare flache Seele 52, die aus Schnüren, Drähten, Glasfasern oder einem beliebigen anderen Material bestehen kann. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht diese Seele 52 aus mehreren sich in der Längsrichtung des Treibriemens erstreckenden Schnüren oder Drähten. Die Seele kann aber auch aus einer oder mehreren Schichten eines Gewebes aus Nylon, Kunstseide od. dgl. bestehen.
Auf der einen Seite der Seele sind Zähne 50 vorgesehen, deren Fußlinien möglichst weitgehend mit der Ebene der Seele 52 zusammenfallen. Wenn die Zähne über eine gezahn.te Riemenscheibe einer Steuereinrichtung laufen, fällt der Fußkreis der Zähne praktisch mit den Bodenflächen der Räume zwischen den Zähnen sowie mit den Scheiteln der Riemen.sch.eibenzähne zusammen. Die Zähne 50 umfassen jeweils einen Kern aus Gummi, und sie sind vorzugsweise mit einem verschleißbeständigen Material, z. B. mit einem Gewebe, überzogen. Auf der den Zähnen gegenüberliegenden Seite der Seele 52 ist der Riemen, wie man am besten in Fig. 2 erkennt, keilförmig ausgebildet mit nach oben konvergierenden Seitenflächen 54 und 56. Diese Seitenflächen sind ebenso wie die Oberseite des Keilriemenabschnitts des Riemens vorzugsweise mit einem Schutzüberzug aus einem Gewebe versehen. Dieser keilförmigeRiementeil ist durch Kerben 58 von V-förmigem Querschnitt unterbrochen, um die Biegsamkeit des Riemens zu vergrößern. Um die Zugfestigkeit und. die Verschleißfestigkeit nicht zu beeinträchtigen, sind die Kerben 58 jeweils gegenüber den Zähnen 50 und nicht etwa an den Zahnlücken angeordnet.
Die Seele ist praktisch in einen massiven, durchlaufenden, endlosen Gummiriemen eingebettet, der aus einem Gummimaterial geformt ist. Bei der Herstellung des Erzeugnisses in standardisierten Formen können zusätzliche Abstände zwischen den die Seele bildenden Windungen aus Draht, Baumwollfaden, Glasfasern oder anderen Materialien zugelassen werden. Danach werden die Gummimaterialien als äußerer Überzug auf den Treibriemen aufgebracht, während die Zähne des Riemens in der Form verbleiben, so daß der Draht, die Fäden oder das betreffende andere Material, das die Spannung aufnehmen soll, sowohl in den gezahnten Teil als auch in den Keilriementeil des Riemens eingebettet und mit diesen beiden Teilen fest verbunden wird.
Da die Seele 52 der eigentliche die Kraft übertrag Ilde Teil des Riemens ist, tritt kein gegenseitiges e t' Widerstreben der zwei verschiedenen, in einem seitlichen Abstand voneinander auf beiden Seiten der Seele angeordneten Abschnitte auf. Dadurch wird eine schnelle Zerstörung auf Grund innerer Ermüdung ver-.:eden.
Fi-.3 veranschaulicht ein typisches Anwendungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein kombinierter Keil-und "Zahnriemen durch eine gezahnte Riemenscheibe 61 angetrieben wird, die mit den eine zeitabhängige Steuerung ermöglichenden Zähnen 62 an der Innenseite des Riemens zusammenarbeitet. Die Wellen 64 und 66 werden unter Vermittlung der gezahnten Riemenscheiben 68 bzw. 69 angetrieben. Ferner treibt der Riemen 60 über eine Keilriemenscheibe 72 eine dritte Welle 70 an.
Man kann den Riemen umwenden, so daß sich seine Zähne an. der Außenseite befinden; in diesem Fall kann man den Keilriementeil des Treibriemens als gewöhnlichen Keilriemen verwenden, wobei sich die V-förmigen Kerben 58 als vorteilhaft erweisen. Wenn der Riemen über eine Riemenscheibe, z. B. die Keilriemenscheibe 72, läuft, kommen die Abschnitte zwischen den Kerben 58 mit ihren Stirnflächen in unmittelbare Berührung und bilden einen praktisch lückenlosen Riemenstrang. Infolgedessen steht der Riemen in ständiger reibungsschlüssiger seitlicher Berührung mit den Seitenwänden der Riemenscheibe, so daß die volle Leistung durch Reibungsschluß übertragen wird. Außerdem arbeitet der Riemen trotz der Kerben geräuschlos.
Der erfindungsgemäße Riemen vereinigt die Vorteile des Keilriemens mit denjenigen der für eine zeitabhängige Steuerung geeigneten Riemen und ermöglicht somit erstmalig die Benutzung vieler Antriebsanordnungen, die bis jetzt infolge mechanischer Schwierigkeiten oder aus Gründen ihrer Unwirtschaftlichkeit nicht verwendbar waren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kombinierter Keil- und Zahnriemen für die gleichzeitige Übertragung von erheblichen Kräften und. Steuerbewegungen und das Zusammenarbeiten mit glatten. und gezahnten Keilriemenscheiben, mit einer endlosen, die Kraft praktisch ohne Dehnung übertragenden und sich annähernd über die Breite des Riemens erstreckenden flachen Seele und auf einer Seite angeordneten Zähnen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) Die Seele (52) liegt unmittelbar außerhalb der Fußlinie der Zähne (50) ; b) der keilförmige und der gezahnte Riementeil sind zu beiden Seiten der Seele angeordnet; c) der keilförmige Riementeil ist mit V-förmigen Einschnitten (58) versehen, die jeweils gegenüber einem Zahn liegen, bis zur Seele reichen und deren Breite kleiner ist als die Zahnbreite.
2. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gezahnte Riementeil einen rechteckigen Querschnitt hat. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 555 121; deutsche Patentanmeldung F 6982 KII/47d (bekanntgemacht am 25. B. 1955) ; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1747 652; britische Patentschrift Nr. 381 125; USA.-Patentschriften Nr. 2 296 740, 2 507 852, 2 514 429, 2 548 135.