DE1112362B

DE1112362B - Zahnriementrieb

Info

Publication number: DE1112362B
Application number: DEM29753A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Reinhold Szonn
Original assignee: Mueller Wilhelm H & Co KG
Current assignee: Mueller Wilhelm H & Co KG
Priority date: 1956-02-23
Filing date: 1956-02-23
Publication date: 1961-08-03

Description

Zahnriementrieb Die Ausnutzung von Riementrieben, Flach- oder Keilriementrieben gleichzeitig als Kraftübertragungsmittel und als Kupplungselement zum wahlweisen Einschalten der Kraftübertragung ist bekannt. In einfacher Weise wird durch Erhöhung der Riemenspannung mittels Andrücken einer Spannrolle oder durch Achsverschiebung die Übertragung zwischen den einzelnen Wellen ein- oder ausgeschaltet. Der Nachteil bei diesen Anordnungen mit Flach- oder Keilriemen besteht darin, daß die Einschaltung und damit der Kraftschluß über einen großen Schlupfweg erfolgt, der durch den Einfluß einer verschiedenartigen Oberflächenausbildung und durch das eventuelle Hinzukommen von Benetzungsmitteln sehr stark unterschiedlich sein kann. .
Bei dem erfindungsgemäßen Zahnriementrieb wird grundsätzlich mit einem formschlüssigen Eingriff gerechnet; je nach dem gewünschten Einkupplungsweg, der vorgesehenen Kupplungscharakteristik und der Drehrichtung wird jeweils eine bestimmte Profilierung zwischen Riemenzahn und Zahnrad vorgesehen, so daß es möglich ist, lediglich unter Berechnung der elastischen Verformung eine ganz bestimmte Kupplungsübertragung im Weg- und Drehmomentenverlauf festzulegen.
Die Erfindung geht aus von einem Zahnriementrieb mit einem Zahnriemen aus elastischem Kunststoff, bei dem die Zähne des Zahnriemens und der Zahnscheibe trapezförmig mit geraden Flanken ausgebildet sind. Erfindungsgemäß haben die Zahnflanken der Zahnscheibe in Zugrichtung des Zahnriemens einen flacheren Neigungswinkel als in der entgegengesetzten Richtung.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung haben bei einem Zahnriementrieb .mit einem Zahnriemen aus elastischem Kunststoff, bei dem nur die Zähne des Zahnriemens trapezförmig mit geraden Flanken ausgebildet sind, die Zahnlücken der Zahnscheibe beiderseitig konkav ausgebildete Zahnflanken mit in der Zugrichtung des Zahnriemens flacherer Neigung als in der entgegengesetzten Richtung.
Das Grundprinzip eines so profilierten Eingriffes geht aus der Fig. 3 hervor. Hier ist der Zahn des Riemens 3 trapezförmig-symmetrisch ausgebildet und greift in eine Zahnlücke, die auf der Flankenseite 8 mit erheblich flacherer Neigung ausgebildet ist als die gegenüberliegende Flanke. Bei der eingezeichneten Zugrichtung wird der Zahn zunächst elastisch verformt und bei weiterer Kraftbeanspruchung wegen der flacheren Neigung der Zahnlückenflanke hinaufgleiten und schließlich über den Zahnkopf des Rades hinwegrutschen. Je flacher die Neigung der entsprechenden Lücke des Zahnes wird, um so leichter wird sich der Riemen herausheben und demnach bei einem geringen Drehmoment den Eingriff lösen.
Gemäß der Fig. 4 wird ebenfalls ein Zahnriemen verwendet, der trapezförmige, symmetrische Zähne aufweist, während die Lücken des Zahnrades beiderseits konkav ausgebildet sind. In Zugrichtung ist die mittlere Neigung dieser Flanke flacher als in der entgegengesetzten Richtung, um entsprechend Fig. 3 dadurch das Hinausgleiten des Riemens bei dieser Zugrichtung leichter zu gestalten als in der entgegengesetzten Richtung. Da auf Grund der konkaven Ausbildung die tangentiale Neigung der Zahnlückenflanke im unteren Bereich flacher ist als zum Zahnkopf, ist das zum Herausheben des Riemens erforderliche Drehmoment anfänglich nicht so groß wie zum Schluß im Bereich der Zahnköpfe, so daß auf diese Weise eine bestimmte Kupplungscharakteristik erreicht wird, mit dem praktischen Ziel, ein überspringen zum Schluß durch die steilere Ausbildung der Flankenneigung der Zahnlücke zu vermeiden. Bei einem solchen Antrieb wird der Zahnriemen, sofern nicht Überlastungen eintreten, in die Zahnlücke zurückfallen und damit der synchrone Übertragungscharakter erhalten bleiben.
Die Fig. 1 zeigt einen Zahnriementrieb, bei dem der formschlüssige Zahneingriff nur am kleineren Zahnrad vorliegt, während auf der Gegenseite durch das größere Zahnrad 2 eine solche Umschlingungslänge vorliegt, daß eine nahezu schlupflose Mitnahme an diesem Zahnrad trotzdem gewährleistet werden kann.
Hinzu kommt, daß es sich durch die praktische Beobachtung erwiesen hat, daß derart zahnprofilierte Riemen durch die höheren spezifischen Belastungen der Anlageflächen und die durch das Gegendrehmoment hervorgerufenen Verkantungen der Zähne besser eine sichere Mitnahme gewährleisten,- als wenn es sich um eine Breitflachriemen-Anlage auf der ganzen Fläche handeln würde. Außer -der -elastischen Nachgiebigkeit des Riementriebes ist durch eine Spannrolle 4 die Einstellung der Vorspannung korrigierbar, so daß in Zusammenwirkung-mit dem Zahneingriff eine jeweilig zum Antrieb passende Drehmomentbegrenzung bis zum übergleiten des Zahnriemens über die Zähne des Rades erreicht werden kann.
In der Fig. 2 wird ein ähnlicher Antrieb gezeigt. Dabei ist jedoch das größere Zahnrad 2 ebenfalls profiliert und hat mit dem Zahnriemen einen formschlüssigen Eingriff. Es steht frei, bei dem größeren Zahnrad 2 die Lücken trapezförmib symmetrisch auszubilden oder aber auch hier die Profilierungen nach Fig. 3 oder Fig. 4 durchzuführen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zahnriementrieb mit Zahnriemen aus elastischem Kunststoff, bei dem die Zähne des Zahnriemens und der Zahnscheibe trapezförmig mit geraden Flanken ausgebildet sind; dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken (8) der Zahnscheibe in Zugrichtung des Zahnriemens (3) einen flacheren Neigungswinkel haben als in der entgegengesetzten Richtung.
2. Zahnriementrieb mit Zahnriemen aus elastischem- Kunststoff, bei dem die Zähne des Zahnriemens trapezförmig mit geraden Flanken ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnlücken (8) der Zahnscheibe beiderseitig konkav ausgebildete Zahnflanken mit in der Zugrichtung des Zahnriemens flacherer Neigung als in der entgegengesetzten Richtung haben.
3. Zahnriementrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, -daß die Gegenscheibe als Flachscheibe (2) ausgebildet ist.
4. Zahnriementrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Riementrumm von außen eine Spannrolle (4) am Zahnriemen anliegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 555121, 599 462, 732 073; österreichische Patentschrift Nr. 27 973; französische Patentschrift Nr. 1069 964; britische Patentschrift Nr. 546 434; »Die Müllerei«, Nr. 20 vom 18. Juli 1953, S. 439.