DE2138889A1

DE2138889A1 - Zahnriemen aus elastomerem Material

Info

Publication number: DE2138889A1
Application number: DE19712138889
Authority: DE
Inventors: Mario Mailand Ctcognani (Italien)
Original assignee: Industrie Pirelli SpA, Mailand (Italien)
Priority date: 1970-08-06
Filing date: 1971-08-04
Publication date: 1972-02-10
Also published as: NL7109649A; LU63605A1; BE770197A; DE2138889B2; FR2103909A5; ES171793Y; GB1312164A; ES171793U

Description

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PR. E. W!EGAND DIPL-ING. W. NiCMANN 2138889

DR. ΛΑ. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHaRDT

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Industrie Pirelli Sop.A. Mailand (Italien)

Zahnriemen aus elastoinerem Material,

Die Erfindung "betrifft einen Zahnriemen, der insbesondere für einen Kompakt antrieb zwischen gezahnten Riemenscheiben vorgesehen ist.

Riemen dieser Art sind bereits bekannt. Weiterhin sind verschiedene Verbesserungen sowohl an Zahnriemen, als auch an Zahnriemenscheibe]! bekannt, mittels deneu eine bessere Leistung der Antriebe gewährleistet werden soll, die von Zahnriemen und Zahnriemenscheiben gebildet sind. . .

Die· Leistung eines Antriebs, der mittels Zahnriemen und Zahnriemenscheiben erhalten ist, steht in engem Zusammenhang zu der Fähigkeit des Riemens, insbesondere seines widerstandsfähigen Einsatzes und seiner Zähne, den Beanspruchungen, die auf ihn.-während des Arbeitens von den Riemenscheiben übertragen werden, zu widerstehen, und zu der Fähigkeit·der Planken der Kiemenzähne, einer Abnutzung zu widerstehen.

Um diese Fähigkeit zu verbessern, wird nicht nur eine genaue und richtige Auswahl der den Riemen bildenden Materialien getroffen, sondern es werden auch besondere Arten von Überzügen für die Riemenzahne verwendet. Trotz dieses Aufwandes stellt die Abnutzung der Planken der Riemenzähne noch ein Problem, dar.

Die Erfindung bezweckt, die Lebensdauer von Zahnriemen KU arnölien, die in Antriebe;-; verwendet w^rcum, welche aus

Zahnriemen und Zahnriemenscheiben bestehen. - ■

Bei Antrieben, die aus Zahnriemen und Zahnriemenscheibe:' bestehen, führt eine gegebene Kompaktheit, nämlich vorbestim:>te Werte, die den Durchmessern der Kiemenscheiben und ihrem Mittenabstand zugeordnet sind, zu einem maximalen v.'ert für die übertragbare Energie. Wenn ein solcher maximaler Wert der übertragbaren energie überschritten wird, rutschen die Zähne der -Riemenscheibe über die Riemenzähne.

Bei üblichen Antriebsvorricntungen ist es, um den maximalen Wert übertragbarer Energie zu erhöhen, notwendig» die Kompaktheit des Antriebes zu verringern.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, die maximal übertragbare Energie bei gleicher Kompaktheit gegenüber üblichen Antrieben zu erhöhen, bzw. darin, die Kompaktheit des Antriebs bei gleicher maximaler übertragbarer Energie gegenüber üblichen Antrieben zu erhöhen.

Demgemass ist Gegenstand der Erfindung ein Zahnriemen aus elastomerem Material, dessen Zähne im wesentlichen gerade Flanken haben, die mittels kreisbogenförmiger Abrundungen in die Zahnspitze bzw. in den Zahnfuss übergehen. Gemäss der Erfindung ist ein solcher Zahnriemen dadurch gekennzeichnet, daos der Radius der Abirundungskreisbogen einen Wert zwischen 5/= und 10$ der Zahnteilung hat, dass das Verhältnis zwischen der Tiefe der Zähne und ihrer Teilung und das Verhältnis zwischen der Dicke der Zähne an ihrer upitze und ihrer Teilung zwischen 0,25 und 0,4 liegt und dass das Verhältnis zwischen der liefe der Zähne und dem Durchmesser der kleineren Riemenscheibe, über welche der Riemen läuft, zwischen 0,05 und 0,20 liegt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Pig. 1 zeigt eine Antriebsvorrichtung, die aus einem Zahnriemen und zwei Zahnriemenscheiben besteht.

Fig. 2 ist eine in vergrößertem ktnasctab gehaltene . Schnittansicht des Umrisses der Planken zweier Zähne eines Zahiiriuiaens gemüris der j'irfindan.·;*

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Eine Antriebsvorrichtung, die gemäss Pig. I aus einem Zahnriemen und aus Zahnriemenscheiben besteht, weist zwei mit Zähnen versehene Riemenscheiben 1 und 2, die Durchmesser d~. bzw. d^ haben, und einen Zahnriemen 3 auf, der über die Hiemonscheiben 1, 2 läuft.

Eine Bewegung wird'von der einen Riemenscheibe auf die andere, beispielsweise von der Zahnriemenscheibe 1 auf die Zahnriemenscheibe 2 mittels des Zahnriemens 3 übertragen, und diese Bewegungsübertragung findet statt, wenn die Zähne* 4 des Riemens 3 mit den Zähnen 5 der Riemenscheiben 1, 2 kämmen.

Der Zahnriemen 3 weist gemäss Pig. 2 Zähne 4 mit geradlinigen Planken auf. Die geradlinigen Planken bilden mit der Basis des Riemens 3 einen Winkel öl , so dass die Zähne 4 in ei2iem Längsschnitt des Riemens die Gestalt von gleichschenkligen Trapezen haben.

Die Proportionen der Zähne irgendeine.^{0 7o}hnriemens, dessen Zähne geradlinige Planken haben, sind b^timmt, wenn die Tiefe h der Zähne ihre Teilung p, der Neigungswinkel <sl der Zahnflanken und die Dicke s der Zähne an ihrer Spitze bekannt sind.

Die vorgenannten Elemente werden nunmehr zwecks Klarheit im einzelnen erläutert.

Bei dem dargestellten Zahnriemen 3 ist die Teilungslinie mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnet, und die den Puss und die Spitze jedes Zahnes bestimmenden Linien, die offensichtlich parallel zueinander verlaufen, sind mit den Bezugszeichen 7 bzw. 8 bezeichnet. Der Abstand h zwischen den Linien 7 und 8 bestimmt die Tiefe der Zähne 4 des Riemens 3.

Wie bekannt, wird die Teilung ρ eines Zahnriemens durch das Segment der Teilungslinie bestimmt, welches sich über einen Zahn und eine Nut erstreckt. Die Teilung ρ des Zahnriemenε 3 ist durch das Segment der Teilungslinie 6 dargestellt, welches zwischen zwei Punkten 9 und 10 liegt. Der Punkt 9 liegt an der Stelle, an der die Teilungslinie 6 eine gerade Linie 11 schneidet, die entlang der Planke eines Zahnes 4 verläuft.

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D$r Punkt 10 liegt an der Stelle, an der die Teilungslinie 6 eine gerade Linie 12 schneidet, die entlang der Planke des nächstfolgenden Zahnes 4 parallel zu der geraden Linie 11 verläuft.

Bei dem Zahnriemen 3 gemäss Pig. 2fliegt der Winkel oC zwischen 20° und 25° wie "bei üblichen Zahnriemen.

Die Dicke s der Zähne 4 an ihrer Spitze ist durch das auf der Linie 8 liegende Segment bestimmt, dessen Enden mit · den Bezugszeichen 13 und 14 bezeichnet sind. Die Punkte· 13 und 14 liegen an den Stellen, an denen die Linie 8 die Linie 11 längs der einen Planke eines Zahnes 4 und einer Linie 15 längs der anderen Flanke des gleichen Zahnes schneidet.

Die oben gegebenen Definitionen betreffen diejenigen Grossen, die für das Dimensionieren der Zähne eines .Riemens nützlich sind.

Bei dem Zahnriemen 3 gemäss Pig. 2 sird ^.iese Grossen durch die nachf olgenden, experimentell be st"⁵.-reiten Ausdrücke miteinander in Beziehung gesetzt:

h = p.a
S = p.b

worin h die Tiefe eines Zahnes, s die Dicke des Zahnes an seiner Spitze und .ρ die Teilung der Riemenzähne bedeuten, während a und b zwei Konstanten sind, deren Werte zwischen 0,25 und 0,4 ausgewählt werden sollen und vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,38 liegen.

Weiterhin ist die Tiefe der Zähne des Zahnriemens 3 durch folgenden, ebenfalls experimentell bestimmten Ausdruck zu dem Durchmesser der kleineren Zahnriemenscheibe in Beziehung gesetzt:

'h = cd

worin h die Tiefe eines Zahnes des Riemens und d den Durchmesser der kleineren Riemenscheibe bedeuten und c eine Konstante ist, deren Wert zwischen 0,05 und 0,20 liegt.

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Die Zähne 4 dec Riemens 3 sind an ihren Ecken mittels Kreisbögen 16 abgerundet, und der Eadius dieser Kreisbögen 16 liegt zwischen 5 und 10$ des Wertes der Teilung ρ des Riemens 3· ■

Mittels der oben genannten Dimensionierung der Riemenzähne ist es möglich, einen aus einem Zahnriemen und Zahnriemenscheiben bestehenden Antrieb zu erhalten, bei welchem die Abnutzung der Flanken der Kiemenzähne ausserordentlich verringert ist und bei welchem es gegenüber üblichen Antrieben unter gleichen Bedingungen maximaler übertragbarer Energie möglich ist, die Kompaktheit des Antriebs zu erhöhen, oder umgekehrt bei gleicher Kompaktheit die maximale übertragbare Energie zu erhöhen.

Dieses überraschende Resultat ergibt sich wahrscheinlich auf Grund der Tatsache, dass mittels der oben genannten Dimensionierung des Riemens es möglich ist» üt-n spezifischen Druck zu. verrixj^orn, voraus sich eine verringerte Abnutzung der Riemenzähne und eine Erhöhung der maximalen übertragbaren Energie ergibt.

I.

Claims

''—;·· ■'*' Patentansprüche ·■% ■ ♦

ί 1λ Zahnriemen aus elastomerem Material, dessen Zähne im wesentlichen gerade Planken haben, die mittels kreisbogenförmiger Abrundungen in die Zahnspitze bzw. in den Zahnfuss übergehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Abrundungskreisbogen (16) einen Wert im Bereich zwischen 5/» und lO'/o der Zahnteilung (p) hat, dass das Verhältnis zwischen der Tiefe (h) der Zähne und ihrer Teilung und das Verhältnis zwischen der Dicke (s) der Zähne an ihrer Spitze und ihrer Teilung zwischen 0,25 und 0,4- liegen und dass das Verhältnis zwischen der Tiefe (h) der Zähne und dem Durchmesser der kleineren Riemenscheibe, über welche der Riemen läuft, zwischen 0,05 und 0,20 liegt.
2. Zahnriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Tiefe (h) der Riemenzahne und ihr&r Teilung (p) undtdas Verhältnis zwischen der Dicke (s) der Riemenzähne an ihrer Spitze und iLx-er Teilung zwischen 0,3 und 0,38 liegen. j

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