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emenübertraa;ung_,evorriahtunpt.
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rr@rr nrrmrn orr@r@nrr
| Die Erfindung betrifft eine Rlemenübertragungaxorrichtung
und |
| insbesondere eine solohe Vorriohtunge welche ein Bauptaohsrad# |
| ein angetriebenen lohorad und einen«8iemen umfaßt, |
| Die kon-rentionellen Riemenübertragungevflrriohtungen umfassen |
| 8eiltrau»isaionen, Kettentranmiosionen, 7lachriementrane- |
| xiesionen, Y-Biesentranamiesionens ßeiteteuerrieaenübertragun.# |
| gen *to« :*de dieser Vorrichtungen besteht aus drei
Teilen, |
nämlich
dem auf der Hauptwelle befestigten Hauptaoherad
oder
Hauptriemeneheibe,
dem auf der angetriebenen
welle befestig-
ten
angetriebenen
Achsrad und
dem Riemen#
der auf
und zwischen
den beiden-Aeherädern
oder Biemensoheiben angeordnet
ist. Jede
dieser
Transmiesionsvorrichtungen besitzt ihre
eigene Charakteristik.
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lm gegenwärtigen Zeitpunkt wird jedoch ein Betrieb zahlreicher
Maschinentypen bei hoher Geschwindigkeit verlangt. Dieser Zweck
kann
durch die üblichen Riemenübertragungsvorriohtungen nicht
voll
erfüllt werden.
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Um umlaufende Maschinenteile bei hoher Geschwindigkeit
mit einer Riemenübertragungsvorrichtung zu betreiben, war es ursprünglich
erforderlich, den Riemen selbst bei-hoher Geschwindigkeit ar-
beiten
zu lassen:-Bei der Bewegungsübertragung von der`Hauptwelle
zur angetriebenen Welle ist jedoch der Riemen zentrifugalen Kräften
unterworfen. Heim Betrieb unter hohen Geschwindigkeiten ist der Einfluß
der Zentrifugalkräfte auf den Riemen, außerordentlich groß. Um
diesen Einfluß zu eliminieren muß dementspre-
chend die
Riemengeschwindigkeit beschränkt werden.
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Um unterhalb dieser Grenze
zu bleiben und dennoch einen
Betrieb
bei-hoher Geschwindigkeit
zu ermöglichen,
muß das Gewicht
des
Riemens selbst
extrem reduziert und die Stärke
den Riemenmate# rials erhöht@werden.
Aber selbst xenn diesen 'ausgeführt
wird,
| erweist es sich als unmöglich, das angestrebte gesohwiudig- |
| keitsverhältnis :u erreichen! sofern der Gedanke der übli- |
| ohen Rieseadibertragungo"=iohtmgen, davon abhängt. |
Es ist Aufgabe**der Erfindung, eine neue und verbesserte Riemenübertragungsvorrichtung
vorzuschlagen, welche die Nachteile der-üblicherieRiementransmissionen überwindet,
'Die Erfindung
ist dadurch gekenuseiohnet,
daß neben den drei
Elementen,
nämlich Hsuptaohergdf
angetriebenes Aoherad und Riemen! wie
sie bei
einer üblichen Riemenübertragungsvorrichtung vorgesehen sind, ein viertes Element,
nämlich ein ring. förmi.ger Drehring
aus gummlähnliohem, elastischem Material
verwendet wird* Die Verwendung eines
solchen Drehringes.ermöglioht eng eine
Riementransaission zu vermitteln,
deren Rie-
men dünn,,hcohflexibel
und von
sehr geringen
Gewicht ist; . ferner kann
der Abstand
zwischen
den V
ollen extrem kurz Sonacht
werden, eo
daß eine Übertragung
bei hoher gesohwindigkeib möglich wird e
Der Zweck
der vorliegenden Erfindung
liegt darin,
daß die
äußere ümfangefläahe
den Drehringes
entweder konvex
oder .keakav ausgebildet wird# und
daß die beiden Seitenflächen
des
Ringes abgeschrägt
werden, no
daß sie in
die ebenfalls schräge
Rille
des Rades passen.
Dar kreisförmige Drehring ,in Gestalt eines
elastischen Körpern wird
lose in die schräge Rille des Rades eingesetzt;
ein Riemen wird mit der Rille, die von den schrägen Flächen des Rades und dem eingesetzten
Drehring gebildet ist, in Eingriff gebracht, Die Erfindung und ihre Vorteile werden
in der nachstehenden Beschreibung anhand beiliegender Zeichnung weiter erläutert.
' Es zeigent Pig. 1 eine Seitenansicht. einer Riemenübertragungsvorrichtung; Pig.
2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus Fig: 1; Fig. 3 eine Schnittansicht
entlang der Linie B-.B aus@Fig. 1; fig.. 4 eine Seitenansicht eines Drehringes;
Pig. 5 eine Quersehnittsansicht deo Drehringeä; Pig. 6 eine Querschnittsansiaht
eines Drehringes in einer abgewandelten Form und fig.. Is Quersohnittsanaichten
verschiedener Riemen.
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8 und 9 - _ Die in fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform
einer Riemenübertragungsvorriohtung gemäß der Erfindung besteht aus
vier
Blementen, nämlich einem Hauptaeherad, einem angetriebe-
nen
Achsrad, den Riemen und dem kreisförmigen Drehring aus .
einem gummielastischen Körper. Bezugszeichen 1 bezeichnet einen
kreisförmigen
Drehring, der aus einem gummiähnlichen, elasti-
schen Körper gefertigt
ist. Aus Fig. 1 geht hervor, wie der
Ring in die mit
ihren Wänden schräg verlaufende Rille des Haupt-
aehsrades 3 eingesetzt
ist. Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Riemens der unter geeigneter
Spannung auf dem Hauptachsrad 3
und den angetriebenen
Achsrad 4 befestigt ist.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht
entlang der Linie A-A aus
fig. 1 und zeigt die Verbindungsanordnung
zwischen Hauptacherad und Drehring sowie den Aufbau des Hauptachsrades
3. Für eine bequeme Einführung eines Drehringes 1 ist das Hauptachs-
rad
in der Mitte in zwei Teile 3t 3# unterteilt, die durch eine
Mutter
5 zusammengehalten sind. Selbstverständlich wird@die Lage der
Unterteilung 3, 3't die Anzahl der Unterteilungen und
die
Art der Befestigung in entsprechender Weise so gewählt, daB
hinsichtlich der Auswuchtung des Achsrades kein nachteiliger
Einfluß
entsteht. Bezugszeiehen 6 bezeichnet die Hauptwelle, Bezugszeichen
? einen Keil, mit dem der Radteil 3' auf der
Welle 6 befestigt wird. Fig.
3 ist eine Schnittansicht entlang
der Linie B-B aus Fig.
1 und zeigt die Verbindungsanordnung zwischen dem angetriebenen Achsrad
4 und dem Riemen z. Bei dieeem Rad ist kein Drehring verwendet,
so dal3 Riemen und Rad in
direktem Kontakt
miteinander stehen. Falls erforderlich, kann jedoch in derselben Weise wie beim
Achsrad 3 ein Drehring beim angetriebenen Achsrad 4 vorgesehen werden.
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Eine Seitenansicht eines Drehringes gemäß der Erfindung ist in Fig.
4, eine Schnittansicht in Fig: 5 und eine weitere Schnittansicht in abgewandelter
Form in Pig. 6 dargestellt. Wie aus diesen Figuren hervorgeht, ist der Drehring
ein kreisförmigere endloser Ring, dessen äußerer Umfang überall konvex ist. Der
Umfang weist dabei entweder einen spitz zulaufenden Scheitel auf oder ist abgerundet,
so daß der Riemen während seines Umlaufes immer über den Mittelteil des Drehringes
läuft. Ferner sind die beiden Seitenflächen des Drehringes geneigt, und zwar derart,
daß die Neigung dieser Seitenflächen mit der Neigung der beiden inneren Seitenflächen
des Rades 3 übereinstimmt.
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Der Innenumfang des Drehringes kann entweder .konvex, konkav oder
eben sein, je nach dem, wie es bei der Herstellung des Drehringes bequemer ist.
Die Form dieser Fläche hat auf die
| Funktionsweise des.oRing.i es keinen Einfluß.
leer Schlüssel zur |
| . s. #w..r#..-.## |
Funktionsweise des Drehringes liegt in dessen gummiähnlichem, elastischem Körper,.
der auch bei Rotation* mit hoher Geschwindigkeit nicht geschwächt öder deformiert
.wird. Materialien, welche zur Erzielung einer so--lohen.Charakteristik geeignet,
sind, umfassen elastische Materialien, beis@iel#sweise natürlichen Gummi, synthetischen
Gummi, synthetisches Kunstharz etc. oder
eine Kombination dieser
elastischen Materialient gegebenenfalls; zusammen mit verschiedenen Faherarten.
Der kreisförmige Dreh-
| körper aus gummielastischem Material wird, ytie in Fig.
2 darge- |
stellt, in
die Rille des Rades 3 eingeführt.
Der Radteil 3' wird
fest
am Radteil 3 verspannt,
so daß ein Rädkörper
3 entsteht.
Der
in
die Rille des Rades eingeführte Drehring
ist jedoch nicht starr
befestigt,
sondern bleibt in gewissem Maße locker,
Die Gestalt
den Ringes
soll so sein,
daß bei Aufhängung
des
Riemens
über
den Drehring
und Einpressung
den Ringes
in Richtung
auf die Mitte
der Rille#
der innere Umfangsteil
des
Drehringen
den Bodenteil
der Rille nicht berührt.
Die Anordnung
der
äußeren Umfangsfläche
des Drehringes
erfolgt unterhalb
des äußeren Raddurohme®eers,
so daß, wenn ein.
Riemen über den äußeren
timfangeteil
den Drehringes
aufgebracht ist, der Ring vom Rad
nicht absahlüpfen
kann. .Das
heißt, der Riemen.
liegt an der Oberseite.der äuäeren@Umfangsflä,ehe
den Drehringes innerhalb
der
R
Rille, die ton den Innenflächen
3, 3t des Rades und dem äußeren Umfangsteil des Drehringes gebildet `wird. Zur Vermeidung
eines $ohlupfens können auf der äußeren Umfangsfläche des Drehringen reliefartige
vbrsprünge, eeitliehe
Rillen o.dgl. angebracht werden." Fig.
7, 8
und
9 sind Quersehnittsansichten eines
Riemens, wie
er für eine Riemenübertragungsvorriohtung
gemäß der Erfindung
benutzt werden kann. Bezugezeiohen
2 bezeichnet einen
flachen, dünnen Riexen mit reohteokigem' Queraohnittf Bezugszeichen
21
bezeichnet
einen Riemen mit dem Querschnitt eines umgekehrten Y; Bezugszeichen 2e' bezeichnet
einen abgerundeten Riemen mit dem Querschnitt eines umgekehrten U. Bei diesen Riemen
handelt es eich um dünne, endlose Riemen. Wenn diese Riemen auf die Räder aufgebracht
werden, nehmen sie die Form des äußeren Umfangsteiles des Drehringes an. Das zur
Herstellung eines Rie=-mens verwendete Material kann ein, gegebenenfalls mit Stahldraht
verstärktes, Baumwollgarn-, chemisches Fasergarn-. oder synthetisches Kunstharz-Textilerzeugnis
sein oder aus Gummi bestehen oder auch durch eine Kombination der genannten Erzeugnisse
hergestellt sein. In jedem Falle entsteht ein sehr blegsamer endloser Riemen.
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Wie oben erwähnt, betrifft die Erfindung Xraftübertragungsvorrichtungen,
wie sie in Fig. 1 und 2 dargestellt sind. Um den Gegenstand der Erfindung und ihre
Wirkungsweise weitere zu erläutern, wird nunmehr die Betrieb$weise eines erfindungegemäßen
Drehringes beschrieben.
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Ein Riemen wird auf und zwischen dem Hauptaeharad und dem angetriebenen
Achsrad untergeeigneter Anfangsspannung befestigt. Da der kreisförmige Drehring
aus elastischem Material in die Rille des Hauptaohsradee eingefügt ist, und zwar
an dem Punkt, an dem der Riemen auf dem Hauptachsrad aufm liegt, wirken Riemen und
Drehring als ein eineiger Körper und vermitteln- eine Verkeilungewirkung
derart, als befände sich ein
Y-Riemen auf
einem gerillten Rad. Das heißt, der Riemen 2 und der Drehring
1 wirken nahezu als ein Körper, wobei der Drehring
in der V-förmigen
Rille zwischen den Radteilen 3, 39 verkeilt
ist und in engen
Kontakt mit diesen gelangt, und zwar als Ergebnis der Keilwirkung,
die auf der vom Riemen 2 ausgeübten
Druckspannung beruht. Da in diesem
Falle im Unterschied zu üb-
lichen V-förmigen Riemen der
Drehring selbst wenig oder nicht
deformiert wird, tritt im Neigungswinkel
beider Seitenflächen
des Drehringes keine Veränderung auf. Infolgedessen
wird der
Kontakt zwischen den Flächen den Drehringes und den Flächen
der
V-förmigen Rille des Rades aufrecht erhalten und der Schlupf
des Drehringes an dieser Fläche der Rille ist sehr gering.
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Der Reibungäkoeffizient zwischen Riemen und Drehring ist
so
hoch, daß er mit dem Reibungskoeffizienten zwischen Riemen und
einer
Eisenrolle bei einer üblichen Riementransmissionsyorrich# tung vergleichbar
ist. Man kann also tatsächlich sagen, daB Riemen und Drehring
nahezu als ein Körper wirken.
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Da ferner während des sogenannten geradlinigen
Verlaufes den
Riemens, ausgehend vom Verlassen des Hauptachsrades
bis zur
Bertihrung.mit dem angetriebenen Achsrad, der Riemen vollstän-
dig
vom Drehring getrennt ist, entsteht kein Leistungs-
oder
Kraftverlust. Diese Abtrennung des Riemens gemäß der Erfindung
ist von der-Abtrennung eines gewöhnlichen V-förmigen Riemens ton seiner Riemenscheibe
verschieden. Im letzteren halle berührt.
nämlich der Riemen
direkt mit seinen beiden schrägen Flächen
eine V-förmige Rille,
um. mit derselben eine Verkeilung auszubil-
den. Der Riemen wirkt
gemäß der Erfindung aber als Flachriemen.
Da dariiberhinaus
der Riemen dünn, von geringem Gewicht und
biegsam ist, wird keine
Wärme erzeugt, so daß auch deswegen
eine Übertragung bei hoher
Geschwindigkeit möglich- ist. Fer-
ner kann gemäß der Erfindung
auch das Achsrad weitaus kleiner in seinem Durchmesser gemacht werden.
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Da ferner die Mitte der äußeren ümfangsfläohe des Drehringes
einen
spitzen Scheitel gufweist oder abgerundet ist, wie dies
einem
umgekehrten Y oder ü entspricht, verläuft der Riemen
auch immer
dann über die Mitte des Ringes, wenn die beiden
Wellen geringfügig
aus ihrer Au®fluohtung herauegelangen oder
wenn die Entfernung
beiden Wellen extrem kurz ist. Obwohl der gummielastische Drehring
in der Rille des Hauptaeharadea 3" 3t liegt, können sich beim Betrieb
des Riemens
Rad und Drehring relativ zueinander bewegen, da das Rad
und
der Ring gegenseitig nicht festgestellt sind. Wenn sich also
dementsprechend
die Spannung des Riemens erhöht, wächst auch
sein Druck auf den
Drehring. Drehring und Riemen werden fester
in der Rille des Rades verkeilt.
Gleichzeitig trachtet der-
jenige Teil des Drehringes; welcher nicht
in Kontakt mit dem
Riemen steht, dahin, sein greikommen,sus
dem Zwang der Rad-
rille zu steigern und sich sui'
die Außenseite der Radrille
hin zu bewegen. Hervorgerufen
Ton der Kraft, die aus der Ro-
tatian des Drehringes
selbst und der ungleichförmigen Druckverteilung auf die Radien des Drehringes
zwischen dem von dem
Riemen gepreßten Ringteil", drückt der genannte Teil
des Drehringes kräftig gegen den Riemen, wenn dieser über den Drehring läuft, so
daß der Riemen unter Spannung gehalten wird, wenn er über den Ring läuft. Das Ergebnis
dieses Vorganges ist, daß der Übertragungswirkungsgrad der Riementransmissionevorrichtung
erhöht wird, und daß jede Torsionsänderung auf die
Hauptwelle oder
die angetriebene Welle durch den Einfluß des Drehringes voll absorbiert wird. Dies
sind deswegen sehr wichtige Eigenschaften der Erfindung, da sie 'es ermöglichen,
daB eine Riemenübertragungsvorriehtung bei hoher Geschwindigkeit
mit geringer Vibration arbeitet. Die voranstehende Beschreibung betrifft
den fall, bei dem ein kreisförmiger Drehring aus gummiähnlichem,
elastischem Mate-
rial lediglich in das Hauptachsrad eingeführt ist. In bestimmten
Fällen ist es jedoch euch möglich, den gleichen Effekt
bei einer Kraftübertragung
dadurch zu erzielen, daß ein Drehring an der entgegengesetzten Seite, d.h, lediglich
in das angetriebene Acherad eingesetzt wird. In ähnlicher Weise können
auch gleichzeitig in das Hauptachsrad und das angetriebene
Acherad jeweils Drehringe gemäß der Erfindung eingefügt werden. ..
.
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Ynrs gesagt ist er also möglich; das Ziel der Erfindung
da-
durch-zu erreichen, daß ein Drehring
in dasjenige Rad eingesetzt wirde welches schlüpfriger ist.'
Die
vorangehende Beschreibung betrifft den Fall, wo lediglich
zwei
Wellen in dem Transmiesionesyetem vorgesehen sind. Die
gleiche
Wirkung.läßt sich jedoch auch erzielen, wenn mehr sie zwei Wellen und
Riemenscheiben vorgesehen sind.
Obwohl es gewöhnlich einfacher
ist, einen Drehring 1 mit einem Riemen 2' oder einen Drehring
19 mit einem Riemen 2#Izu kom--. Dinieren, ist es auch möglich,
die gleiche im voranstehenden erläuterte Wirkung dadurch zu erzielen,
daß ein Riemen verwendet wird, der einen dünnen, rechteckigen
Querschnitt, wie
in Fig. 7 dargestellt, besitzt, wobei die Riemenspannung
schrittweise, während-der Riemen zusammen mit dem Drehring
1 oder 1# umläuft, gesteigert wird, so daB sich eine Iliemenform
ergibt$ die_ der äußeren' Umfangsfläche des Drehringes . .,
., .. , , . . - .. . .. . entspricht.