DE1966862A1

DE1966862A1 - TIMING BELT FOR TIMING BELT DRIVE

Info

Publication number: DE1966862A1
Application number: DE19691966862
Authority: DE
Inventors: Henry Frederick Mueller
Original assignee: Uniroyal Inc
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1968-11-25
Filing date: 1969-11-18
Publication date: 1974-11-07
Also published as: ES185868U; DK142182B; DK142182C; NL166766B; NO132969C; GB1294104A; CA951542A; FI54391B; GB1294103A; JPS571714B1; FI54391C; SE357240B; FR2024199A1; DE1957922C3; DE1957922A1; SE375840B; NO132969B; NL6917715A; DE1957922B2; JPS5637457B1

Description

PATENTANWÄLTE 1 QRRRR? PATENT LAWYERS 1 QRRRR?

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKEDR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHENBRAUNSCHWEIG MUNICH

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üniroyal, Inc.
1230 Avenue of the Americas, New -Y'ork, New York 10020,USAüniroyal, Inc.
1230 Avenue of the Americas, New York, New York 10020, USA

Zahnriemen für ZahnriemengetriebeToothed belts for toothed belt drives

Ausscheidung aus .... (Patentanmeldung P 19 57 922.7-12)Elimination from ... (patent application P 19 57 922.7-12)

Bei Zahnriemen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (US-Patentschrift 2 507 852) sind die Zähne in senkrechten Schnittebenen parallel zur Längsrichtung des Zahnriemens trapezförmig ausgebildet und in Längsrichtung des Riemens in gegenseitigen Abständen angeordnet. Außerdem ist die Zahnseite dieses bekannten Riemens mit einer Schutzschicht aus einem mittels Harz behandelten oder gummierten Gewebe bedeckt. Diese Schutzschicht ist fest mit dem elastomeren Material der Zähne verbunden und steht auch mit dem _ elastomeren Material des Riemenkörpers in den Lücken zwischen den Elementen der zugfesten Einlage in fester Yerbindung. Diese Schutzschicht bildet eine der Abnutzung Widerstand leistende Oberfläche für die Zahnseite des Riemens und weist gegenüber den mit dem Riemen in Eingriff stehenden Zahnrädern einen Eingriff von geringerer Reibung alsIn toothed belts of the type listed in the preamble of claim 1 (US Pat. No. 2,507,852), the teeth are Trapezoidal in vertical sectional planes parallel to the longitudinal direction of the toothed belt and in the longitudinal direction of the belt arranged at mutual distances. In addition, the tooth side of this known belt is covered with a protective layer covered with a resin treated or rubberized fabric. This protective layer is solid with the elastomeric Material of the teeth connected and is also with the _ elastomeric material of the belt body in the gaps between the elements of the tensile insert in a tight connection. This protective layer forms a resistance to wear and tear performing surface for the tooth side of the belt and faces opposite those in engagement with the belt Gears mesh with less friction than

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der Elastomer selber auf. Im Betrieb stellen sich jedoch bei sol· chen Zahnriemengetrieben hohe Spannungskonzentrationen im Bereich des Zahnfußes ein und zwar auf der Seite des Riemenzahnes, über die die Antriebskraft übertragen wird. Dieser Bereich des Riemenzahnes, der einer hohen Belastung ausgesetzt ist, macht nur einen vergleichsweise kleinen Teil des gesamten Zahnvolumens aus. Da in unmittelbarer Nachbarschaft des Zahnfußes auch das endlose Zugglied des Zahnriemens verläuft, ist auch nur ein kleiner Teil des Zahnvolumens und des Zahnquerschnittes an der Übertragung der am Zahn angreifenden Kräfte auf das Zugglied beteiligt. Außerdem zeigt die Praxis, daß die Haftung zwischen dem Zugglied und der Schutzschicht im Bereich des Lückengrundes oft mangelhaft ist. Es kommt weiter hinzu, daß bei quadratisch geschnittener Spleißstelle der Schutzschicht leicht Ablösungserscheinungen oder Bruchstellen auftreten können und zwar insbesondere dann, wenn die Spleißstellen vollständig im Bereich des Riemenfußes bzw. im Übergangsbereich zwischen Riemenfuß und G-rund der angrenzenden Lücke liegt.the elastomer itself. In operation, however, at sol In the case of toothed belt drives, high stress concentrations in the area of the tooth base, namely on the side of the belt tooth, through which the driving force is transmitted. This area of the belt tooth that is exposed to high loads makes only a comparatively small part of the total tooth volume. Since in the immediate vicinity of the tooth root also that runs endless tension member of the toothed belt, is also only a small part of the tooth volume and the tooth cross-section on the Transfer of the forces acting on the tooth to the tension member involved. In addition, practice shows that the adhesion between the tension member and the protective layer in the area of the gap base is often is deficient. In addition, if the splice point is cut in a square, the protective layer can easily become detached or break points can occur, especially if the splice points are completely in the area of the Belt foot or in the transition area between belt foot and G-round of the adjacent gap.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Zahnriemen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung so weiterzubilden, daß die oben erwähnten Nachteile weitgehend überwunden werden, bei verringerter Verschleißbeanspruchung der Zähne ein Bruch oder eine sonstige Beschädigung der Schutzschicht vermieden wird und gleichzeitig Ablöseerscheinungen der Schutzschicht von dem Riemen unterbunden bleiben.The object on which the invention is based is to provide a toothed belt of the type listed in the preamble of claim 1 to be further developed so that the above-mentioned disadvantages are largely overcome, with reduced wear and tear of the teeth a breakage or other damage to the protective layer is avoided and at the same time peeling phenomena the protective layer remain tied by the belt.

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_ ¹Z __ ¹ Z _

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Durch die Erfindung¹ wird gewährleistet, daß die bei Belastung auftretenden Spannungen ±m Riemenzahn relativ niedrig bleiben. Weiterhin wird die Festigkeit der Schutzschicht in allen Bereichen, auch im Bereich der Spleißstelle wesentlich verbessert und die ü-efahr eines Brechens der Schutzschicht weitgehend eliminiert. Gleichzeitig wird die Haftfestigkeit des Elastomers an der Schutzschicht im Bereich der Spleißstelle, insb. nahe den Fußpunkten der Zähne erheblich verstärkt. Dadurch wird die Möglichkeit des Auftretens frühzeitiger Fehler vermieden, welche durch die Anwesenheit rechteckig geschnittener Spleiiästellen oder Schutzschichtabschnitte auftreten, welche vollständig im Bereich des Riemenfußes bzw. in den Zwischenbereichen angeordnet sind.This object is achieved by the features listed in the characterizing part of claim 1. The invention ¹ ensures that the stresses occurring under load ± m belt tooth remain relatively low. Furthermore, the strength of the protective layer is significantly improved in all areas, including in the area of the splice, and the risk of the protective layer breaking is largely eliminated. At the same time, the adhesive strength of the elastomer on the protective layer in the area of the splice, in particular near the base of the teeth, is considerably increased. This avoids the possibility of early errors occurring due to the presence of rectangularly cut splice points or protective layer sections which are arranged completely in the area of the belt foot or in the intermediate areas.

Vorteilhafterweise ist dabei die Anordnung so betroffen, da<3 Beginn und Ende der Spleißstelle an den Übergangsstellen der Fußabschnitte ein und desselben Zahnes in die jeweils angrenzenden Lückengründe liegen. Der Schrägwinkel der Spleißstelle mit den Flanken des Riemenzahnes kann aber auch so gewählt werden, daß sich die Spleißstelle jeweils über zwei aufeinander folgende Zähne erstreckt.The arrangement is advantageously affected in such a way that <3 Beginning and end of the splice point at the transition points between the foot sections of one and the same tooth and the adjacent ones There are gap reasons. The skew angle of the splice point with the flanks of the belt tooth can also be chosen so that that the splice extends over two consecutive teeth.

Um die Haftung an der Schutzschicht zu verbessern, ist zweckmäß&gerweise im Bereich des Zahngrundes zwischen der Schutzschicht und dem endlosen Zugglied eine lage aus elastomerem Werkstoff vorgesehen.In order to improve the adhesion to the protective layer, it is expedient In the area of the tooth base between the protective layer and the endless tension member, a layer of elastomeric material Material provided.

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BAD ORtGIMALBATHROOM LOCAL

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In der Beispielsbeschreibun.'* ist eine iiusführungsmög-iichkeit des Erfindungsgegenstandes aufgeführt. In the example description a possibility of guiding the subject matter of the invention is listed.

Ek neigen :Ek tend:

Fig. 1 ein Zahnrieruenretriebe, bei dem ein Zahnriemen gemäß der Erfindung verwendet werden kann.Fig. 1 shows a Zahnrieruenretriebe in which a toothed belt according to the Invention can be used.

i'ip·. 2 im größeren luaisstab und in vereinfachter Darstellung ein ■bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Zahnriemens in gestreckter Lage, undi'ip ·. 2 in the larger luaisstab and in a simplified representation ■ preferred embodiment of a toothed belt in stretched Location, and

Pig. 3 eine Draufsicht auf der. Riemen nach Figur 2.Pig. 3 is a plan view of FIG. Belt according to Figure 2.

Das in Pig. 1 dargestellte Zahnriemengetriebe 1 besteht aus einem Zahnriemen 4 mit einem endlosen Zugglied 7, das auf der Rückseite von einer Schicht 5 eines elastomeren Materials bedeckt ist und auf der anderen Seite mehrere Zähne 6 aus elastomerem Material aufweist. Die Zähne des Zahnriemens greifen in die im wesentlichen konjugiert zur Zahnform des Zahnriemens ausgebildeten Lücken von zwei Zahnrädern 2 und 3 ein. Die über den Zahnriemen und die Zahnräder übertragene Last wird von dem endlosen Zugglied 7 auf die einzelnen Riemenzähne bzw. von diesen auf das Zugglied übertragen.That in Pig. 1 illustrated toothed belt drive 1 consists of a toothed belt 4 with an endless tension member 7 on the back is covered by a layer 5 of an elastomeric material and on the other side a plurality of teeth 6 made of elastomeric material having. The teeth of the toothed belt engage in the essentially conjugate to the tooth shape of the toothed belt Gaps of two gears 2 and 3. The load transmitted through the toothed belt and the gears is carried by the endless tension member 7 transferred to the individual belt teeth or from these to the tension member.

Die Fig. 2 zeigt die bevorzugte Ausführungsform für die Zähne des Riemens. Wie aus dieser Figur hervorgeht, verläuft das Zugglied 7 in unmittelbarer Nähe der Fußabschnitte 10 der Riemenzähne 13. Jedoch, ist das Zugglied 7 in der bevorzugten Ausführungsform auch im G-runde 8 der Zahnlücke von einer dünnenFig. 2 shows the preferred embodiment for the teeth of the belt. As can be seen from this figure, the tension member 7 runs in the immediate vicinity of the foot sections 10 of the belt teeth 13. However, the tension member 7 in the preferred embodiment is also thin in the G-round 8 of the tooth gap

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- 5 Schicht aus elastomerem Material tedeckt.- 5 layers of elastomeric material covered.

Auf der Zahnseite ist die Oberfläche des Riemens mit einer in den Figuren nicht dargestellten Schutz- oder Verschleißschicht überzogen. Im Bereich des G-rundes der Zahnlücken haftet diese Schicht an dem Zugglied 7 durch die zwischengeschaltete dünne Schicht aus elastomerem Material außerordentlich fest.On the tooth side, the surface of the belt is covered with a protective or wear layer (not shown in the figures) overdrawn. In the area of the G-round of the tooth gaps, this layer adheres to the tension member 7 through the interposed thin layer Extremely strong layer of elastomeric material.

Jeder Riemenzahn 6 weist eine über die gesamte Zahnhöhe konstante Zahnlänge auf. Im Querschnitt ist jeder Riemenzahn 6 durch im wesentlichen kreisförmige Bögen 10,12 begrenzt. Die den Zahnkopf begrenzenden Kreisbögen haben Krümmungsradien 11, deren Mittelpunkte innerhalb des Riemenzahnes liefen, während die Mittelpunkte der Krümmungsradien 9 der Fußabschnitte 10 im Bereich der Lücke liegen. Im dargestellten Beispiel weisen die Kreisbögen 12 beiderseits der Längsmittelebene 13 des Zahnes gleiche Krümmungsradien 11 auf. Diese können in besonderen Fällen auch verschieden sein. Es können auch die Mittelpunkte der beiden Radien 11 auf der Längsmittelebene 14 zusammenfallen. Der "Each belt tooth 6 has a tooth length that is constant over the entire tooth height. In cross section, each belt tooth 6 is delimited by essentially circular arcs 10, 12. The circular arcs delimiting the tooth head have radii of curvature 11, the center points of which ran within the belt tooth, while the center points of the radii of curvature 9 of the foot sections 10 lie in the region of the gap. In the example shown, the circular arcs 12 have the same radii of curvature 11 on both sides of the longitudinal center plane 13 of the tooth. These can also be different in special cases. The center points of the two radii 11 can also coincide on the longitudinal center plane 14. Of the "

Schnittpunkt der Längsmittelebene 14 mit der Umrißfläche des Zahnes ist mit 13 bezeichnet.The point of intersection of the longitudinal center plane 14 with the contour surface of the tooth is denoted by 13.

Die die Zahnseite des Riemens bedeckende Schutzschicht, die in bekannter Weise aus einem imprägnierten oder gummierten Jewebe bestehen kann, weist Spleißstellen auf. Eine solche Spleißstelle ist in Fig. 3 gezeigt und mit 16 bezeichnet. Es ist ersichtlich, daß die Spleißstelle 16 mit den beiden Flanken 17The protective layer covering the tooth side of the belt, made in a known manner from an impregnated or rubberized jewebe can exist has splices. Such a splice is shown in FIG. 3 and is designated 16. It can be seen that the splice 16 with the two flanks 17

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und 18 den Zahnriemens 4 einen spitzen Winkel einschließt, d.h., daß die Schutzschicht schräg geschnitten ist. Der kleinste Winkel der Spleißstelle mit- den Riemenflanken ist dabei so gewählt, daß sich die Spleißstelle dann, wenn sie auf der einen Seite eines Riemenzahnes 6 an einem Punkt 16a beginnt, an dem der Zahnfuß 10 in den Grund 8 der Zahnlücke übergeht, an der äquivalenten Übergangsstelle 16b auf der anderen Seite desselben Zahnes 6 endet. Der Winkel der Spleißstelle, die sich in" Hg.3 über einen gesamten Zahn bei 16c hinwegerstreckt, kann vorteilhafterweise auch so gewählt werden, daß sich die Spleißstelle über zwei aufeinanderfolgende Zähne 6 hinwegspannt. Dadurch wird die Möglichkeit des Auftretens frühzeitiger Fehler vermieden, die sich bei rechtwinkelig zu den Planken geschnittenen Spleißfitellen oder Schutzschichten ergeben, insb. dann, wenn die Spleißstelle vollständig im Bereich des Riemenfußes oder des Lückengrundes angeordnet ist.and 18 the toothed belt 4 encloses an acute angle, i.e. that the protective layer is cut at an angle. The smallest angle of the splice with the belt flanks is chosen so that that the splice when it begins on one side of a belt tooth 6 at a point 16a at which the Tooth root 10 merges into the base 8 of the tooth gap, at the equivalent The transition point 16b on the other side of the same tooth 6 ends. The angle of the splice, which can be found in "Hg.3 extends over an entire tooth at 16c, can advantageously also be chosen so that the splice point spans over two successive teeth 6. Through this this avoids the possibility of early errors occurring when cut at right angles to the planks Splice fins or protective layers result, especially when the splice point is completely in the area of the belt foot or the bottom of the gap is arranged.

AnsprücheExpectations

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Claims

DR.-ING. R. DÖRING ^ DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE BRAUNSCHWEIG MUNICH 1797 claims

1. 'Toothed belts for toothed belt transmissions, with an endless one

Tension member with teeth made of elastomer material, the tooth length of which is constant over the entire tooth height, Λ

characterized in that when the tooth cross-section is limited by arcs and when at known complete coverage of the tooth side of the belt (4) with a protective layer, this protective layer has a splice (16) which forms such an angle with a longitudinal side (17, 18) of the belt includes that at the beginning (I6a) of the splice point (16) at the transition point of the one foot section (10) in the base (8) of the tooth gap this at a corresponding, but oppositely pointing transition f digit ends (i6b).

2. Toothed belt according to claim 1, characterized in that the beginning and end of the splice point (16) at the transition points between the foot sections (10) of the same tooth (6) and the adjacent ones Reasons for gaps (8) are.

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3. Toothed belt according to claim 1, characterized in that the splitting point (16) in each case spanned two consecutive teeth (6).

4. Toothed belt according to claim 1 Ms 3, characterized in that there is in the region of the tooth base (8) a layer of elastomeric material is provided between the protective layer and the endless tension member (7).

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