DE2615338B1 - Zahnriemenantrieb - Google Patents

Description

• Wie bereits eingangs erwähnt, haben Zahnriemen mit schraubenförmig gewendelter Zugkörpereinlage die Eigenschaft seitlich zu verlaufen. Diesem Verhalten wird durch die Schrägverzahnung des treibenden Zahnrades 2 begegnet. Es hat sich gezeigt, daß eine optimale Wirkung bei einem Steigungswinkel a von etwa 1" erreicht wird, wobei der Steigungssinn der Schrägverzahnung dem Wickelsinn der Zugkörpereinlage 4z entsprechen muß. Beim vorliegenden Beispiel hat der Zahnriemen 4 eine Zugkörpereinlage 4z mit linksgerichtetem Wickelsinn und demgemäß das treibende Zahnrad 2 eine linksgängige Schrägverzahnung, wie F i g. 2 erkennen läßt.
• Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen läßt sich die Anlaufkraft des Zahnriemens 4 gegen die Bordscheibe 3 nicht mit Sicherheit vollständig aufheben. Es sind daher nach wie vor Bordscheiben 3 notwendig. Allerdings wird die Anlaufkraft so weit kompensiert, daß kein Verschleiß des Zahnriemens 4 durch Abrieb an der Bordscheibe 3 mehr auftritt.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Zahnriemenantrieb, dessen treibendes Zahnrad mit Bordscheiben versehen ist, und dessen Zahnriemen aus einem elastischen Material besteht, das mit einer flexiblen, schraubenförmig gewendelten Zugkörpereinlage, insbesondere Stahllitze, versehen ist, dadurch gekennzeich net, daß das treibende Zahnrad (2) leicht schräg verzahnt ist und der Steigungssinn der Schrägverzahnung dem Wickelsinn der Zugkörpereinlage (4z) entspricht.
2. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel (a) der Schrägverzahnung etwa 1 beträgt.

   Die Erfindung betrifft einen Antrieb der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung.

   Stand der Technik Zahnriemen der im Oberbegriff genannten Art sind bekannt. Sie haben das Bestreben auf dem treibenden Zahnrad seitlich zu verlaufen. Der Grund wird in der schraubenförmig gewendelten Zugkörpereinlage gesehen. Um dieses zu verhindern, sind vorzugsweise die Antriebszahnräder von derartigen Zahnriementrieben mit sogenannten Bordscheiben versehen. Diese begrenzen das Zahnrad in axiaier Richtung und haben einen etwas größeren Durchmesser als das Zahnrad. Während des Betriebes liegt der Zahnriemen mit der die seitliche Verschiebung hervorrufende Kraft an einer der Bordscheiben an. Diese Querkraft ist schon bei Umfangskräften in der Größenordnung von einigen hundert Pond so groß, daß ein Verschleiß des Riemens auftritt. Der dabei anfallende Abrieb führt zur Verschmutzung der Umgebung. Bei kompakter Bauweise von z. B. feinwerktechnischen Geräten kann eine derartige Verschmutzung Betriebsstörungen hervorrufen.

   Man versucht dieser Eigenschaft von Zahnriemen dadurch zu begegnen, indem man das Antriebszahnrad palloidartig verzahnt (DT-AS 10 51 597). Durch die besondere Zahnform hält sich der Zahnriemen stets in der Mitte des Zahnrades. Die Herstellung von palloidartig verzahnten Rädern erfordert sehr teure Spezialmaschinen. Ihre Anschaffung rentiert sich nur, wenn sehr hohe Stückzahlen zu fertigen sind.

   Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Achsparallelität von An- und Abtriebswelle zu verlassen. Dabei werden die Achsen so zueinander im spitzen Winkel verstellt, bis die Anlaufkraft des Zahnriemens Null oder so gering ist, daß kein Abrieb mehr auftrittt. Diese Maßnahme mag im Einzelfall sinnvoll sein. Für eine Serienfertigung ist sie undenkbar.

   Eine durch »antriebstechnik« 11 (1972), Nr. 1, S. 23 und 24 bekannte Ausführung schlägt zur Verminderung des Zahnriemenverschleißes eine leichte Schrägstellung der Bordscheiben nach außen vor. Dadurch soll vermieden werden, daß der schräg einlaufende Zahnriemen sich an der Bordscheibe zerschneidet. Abgesehen von der besonderen Ausbildung und Befestigung der Bordscheiben, die sich kostenmäßig ungünstig auswirken, besteht bei dieser Ausführung die Gefahr, daß der Zahnriemen stärker als ohnehin bestrebt ist, auf die Bordscheibe zu klettern, wodurch er sich selbst zerstört.

   Aufgabe und Lösung Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Lösung anzugeben, die auf möglichst einfache Weise den Abrieb am Zahnriemen vermeidet.

   Durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung wird die vorgenannte Aufgabe gelöst.

   Zwar ist durch die US-PS 27 18 790 ein Zahnriementrieb bekannt, bei denen die Zahnräder nach der Art einer Spiral- bzw. Hypoidverzahnung leicht schräg verzahnt sind. Diese Maßnahme dient jedoch einem gegenüber der vorliegenden Anmeldung völlig anderen Aufgabe, die sich aus den um 90" zueinander versetzten Drehachsen der Zahnräder und dem daraus resultierenden, sich kreuzenden Riemenantrieb ergibt. Durch die Schrägverzahnung soll der Eingriff zwischen Zahnriemen und Zahnrad im aus- und einlaufenden Bereich stets gewährleistet sein.

   Vorteile Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen dagegen insbesondere darin, daß durch eine Schrägverzahnung des Antriebszahnrades Gegenkräfte auf den Zahnriemen einwirken, die die den Abrieb hervorrufenden Querkräfte so weit kompensieren, daß kein Verschleiß mehr auftritt.

   Beschreibung der Erfindung Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Seitenansicht einer Antriebsanordnung mit einem Zahnriemen, F i g. 2 die Draufsicht auf die Antriebsanordnung von Fig. 1.

   F i g. 1 und 2 zeigen in der Seiten- bzw. in der Draufsicht eine Antriebsanordnung mit einem Zahnriemen 4. Auf der Welle la eines Antriebsmotors 1 ist ein Zahnrad 2 test angeordnet. Dieses Zahnrad ist leicht schrägverzahnt, wie F i g. 2 erkennen läßt. Der Steigungswinkel oc der Zahnung 2a ist in der Darstellung stark vergrößert. Wie die Praxis gezeigt hat, wird das Optimum bei ~ 10 erreicht. Zur seitlichen Führung des Zahnriemens 4 ist das Zahnrad 2 in bekannter Weise mit sogenannten Bordscheiben 3 versehen. Über den Zahnriemen 4 besteht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Zahnrad 2 und einem Zahnrad 5, das fest auf einer Antriebswelle 6 angeordnet ist. Dieses Zahnrad hat eine Geradverzahnung 5a.

   Der Zahnriemen 4 ist ein handelsübliches Fabrikat. Er besteht aus einem elastischen Material, in dessen Rücken eine flexible, schraubenförmig gewendelte Zugkörpereinlage 4z eingebettet ist. Diese besteht vorzugsweise aus Stahllitze, durch die sich der Zahnriemen 4 in Zugrichtung A weitgehend starr verhält. Die in der Zeichnung F i g. 2 dargestellte linksgängige Steigung der Zugkörpereinlage 4z ist zur besseren Erläuterung stark überhöht. Normalerweise liegen die Windungen der Einlage 4z mit geringer Steigung dicht nebeneinander.