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Riemengetriebe in Kleinbauweise Die Erfindung bezieht sich auf ein
Riemengetriebe in T,leinbauweise, mit festem Abstand der An- und Abtriebswelle.
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Cetriebe in Eleinbauveise werden immer häufiger In der Feinverktechnik
gebraucht, um die Drehzahl kleine, und deshalb schnellaufender Servomotore zu untersetzen,
beispielsweise bei Meßinstrumenten und hier insbesondere bei elektrischen Meß- und
Regelgeräten nach dem Kompensationsprinzip. Bei letzteren dient ein derartiges Getriebe
zur Verbindung des Servomotors mit dem Nachlaufpotentiometer und zum Antrieb der
Anzeige.
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Die bei diesen Geräten bisher verwendeten mehrstufigen Zahnradgetriebe
sind relativ aufwendig in der Herstellung, unterliegen dem Verschleiß, neigen zu
unangenehmer Geräuschbildung und weisen einen z. T. erheblichen Wirkungsgradverlust
auf.
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Der aii sich mögliche Einsatz von Riemengetrieben in Kleinbauweise
in Geräten der Meßtechnik stößt insofern auf Schwierigkeiten, als bei vorgesehenem,
festem Achsabstand von Ai und Abtriebswelle Fertigungstoleranzen wie auch thermisch
bedingte Dehnungen des Riemenmaterials zu nicht mehr vertretbaren Änderungen im
Ubertragungs-\Jirkungsgrad des Getriebes führen. Zusätzliche Mittel zur Aufrechterhaltung
einer gleichmäßigen Riemenspannung müssen vorgesehen werden.
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Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Riemengetriebe, insbesondere für
die Verwendung in kompensierendcn Meßgeräten,
so auszubilden, daß
die obengenannten nachteile nicht auf---treten, d. h. größere t'ertigungstoleranzen
hinsichtlich des Achsabstands vertretbar sind und Anderungen der Umgebungstemperatur
und die damit verbundene Dehnung der Getriebeelemente ohne Einfluß auf den Wirkungsgrad
bleibt.
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Tine Lösung der Aufgabe wird in einem Riemengetriebe in Kleinbauweise,
mit festem Abstand der An- und Abtriebswelle geschen, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß eine Riemenschreibe aus einer mit einer der prellen verbundenen Scheibe
und einem, diese umgebenden Ping beeteht, dessen innere Mantelfläche über federnde
Mittel kraftschlüssig und radial beweglich mit der Mantelfläche der Scheibe verbunden
ist und dessen äußere Mantelfläche als Lauffläche für den Riemen ausgebildet ist,
welcher eine solche Länge aufweist, daß der Ring exzentrisch zu der Scheibe in n.ichtung
auf die andere Welle ausgelenkt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die federnden Mittel
aus zu einem geschlossenen Polygon zusammengesetzten oder -gebogenen Blattfedern,
wobei die Ecken des Polygons an der inneren Mantelfläche des Rings gehalten sind
und die Flachen der Polygonzüge an der Mantelfläche der Scheibe federnd anliegen.
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Bei einem derartigen Getriebe werden auftretende Fertigungstoleranzen
und Abstandsänderungen durch Temperatureinflüsse ohne zusätzlichen Riemenspanner
durch die federnden Mittel aufgenommen, das übertragene Drehmoment bleibt deshalb
in weiten Bereichen konstant. Die Werkstoffe für Riemen und Riemenlauffläche können
allein im Hinblick auf gute Adhäsion und Verschleißfestigkeit ausgewählt werden,
wobei auch ein hoher thermischer Ausdehnungskoeffizient, insbesondere des Riemenwerks-toffs,
ohne weiteres in Kauf genommen werden kann.
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in weiter erheblicher Vorteil ist darin zu sehen, daß bei dieser Ausführung
die Riemmenscheibe gleichzeitig als Rutschkupplung dienen kann, wobei ein weiterer
Spielraum für die konstruktive aus legung und bemessung der Rutschkupplung durch
entsprechende Auswahl der die Rutschkupp.
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-rung bildenden Kittel und Werkstoffe gegeben ist.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist in der figur ein Ausführungsbeispiel
schematisch dargestellt und im folgenden beschrieben.
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Das im Maßtab von etwa 4: 1 dargestellte Riemengetriebe in Kleinbauweise
besteht im wesentlichen aus der triebswelle 1 mit aufgesetzter kleiner Riemenscheibe
2, der Abtriebswelle 3 mit großer Riemenscheibe 4 und den die beiden Riemenscheiben
umschlingenden Flachriemen 5. Dieser wie auch die Riemenscheiben sind aus organischem
Kunststoff.
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Die Riemenscheibe E besteht aus mehreren Teilen. Auf die Abtriebswelle
3 aufgesetzt und fest mit dieser verbunden ist eine Scheibe 6, diese wird von einem
in einem Abstand angeordneten Ring 7 umgeben. Die innere Kantelfläche 8 des Rings
7 ist mit der Mantelfläche 9 der Scheibe 6 kraftschlüssig verbunden und zwar mit
Hilfe einer, zu einem geschlossenen Polygon gebogenen Blattfeder 10, deren Ecken
an der inneren Mantelfläche 8 des Rings 7 gehalten sind.
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Die Flächen ihrer Polygonzüge liegen, wie aus der Figur zu erkennen
ist, an der Mantelfläche 9 der Scheibe 6 federnd an und übertragen das von dem Riemen
5 dem Ring 7 mitgeteilte Drehmoment auf die Scheibe 6 und damit auf die Abtriebswelle
3.
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Die äußere Mantelfläche 11 des Rings 7 ist als Lauffläche für den
Flachriemen 5 ausgebildet. Dessen Länge ist so bemessen, daß deren sich konzentrisch
zur Scheibe 6 gehaltene Ring 7 gegen die Federkraft der Blattfeder 10 exzentrisch
in
Richtung auf die Mtriebswelle ausgelenkt wird.
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Auf diese Weise erden fertigungsbedingte Toleranzen des an sich als
fest angenommenen Achsabstands von Antriebswelle 2 und Abtriebswelle 3 sowie temperaturbedingte
Dehnungen des Riemens 5 von der Blattfeder 10 aufgenommen, die eine radiale Bearegwlg
des Rings 7 gegen die Scheibe 6 erlaubt. Auch bei schnellem und häufigem Wechsel
der Drehrichtung ist eine schlupffreie Kraftübertragung gewährleistet.
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Die in der Figur dargestellte Ausbildung des Federpolygons als Fünfeck
hat sich bei Versuchen als bester Kompromit herausgestellt, da hiermit einerseits
eine genügende Anlagefläche der Polygonzüge der Blattfeder 10 an die Mantelfläche
9 der Scheibe 6 und andererseits eine leichte Herstellbarkeit der Feder 10 erreichbar
ist.
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Die Blattfeder 10 kann entweder aus einem Stück zusammengebogen, aus
einem Ring gedrückt oder aus einzelnen, in diesem Falle fünf geraden Blattfedern
zusammengesetzt sein, deren Enden in entsprechend geformte Ausnehmungen der inneren
Mantelfläche 8 des Rings 7 einrastbar sind.
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Für den Fall einer Uberlastung eines Getriebes, so bei Erreichen von
Endlagen eines angetriebenen Teils, muß üblicherweise eine Auftrennung der Kraftübertragung,
beispielsweise durch eine Rutschkupplung vorgesehen werden, um eine Beschädigung
des Antriebsmotors oder anderer Glieder des Übertragungswegs zu vermeiden. Das in
der Figur gezeigte Riemengetriebe läßt sich infolge der kraftschlüssigen Übertragung
zwischen Ring 7 und Scheibe 6 in gut steuerbarer Weise als Rutschkupplung auslegen,
so daß das bei Riemengetrieben im Überlastfall sonst auftretende Durchdrehen der
Antriebsriemenscheibe bzw. der Riemenscheibe mit kleinerem Umschlingungswinkel und
die dabei mögliche Beschädigung des Riemens durch örtliche Überhitzung vermeidbar
ist.
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3 Patentansprüche 1 Figur