DE2737762A1 - Riementransmission mit wenigstens zwei riemenscheiben und einem treibriemen - Google Patents

Description

Zur Übertragung der Bewegung zwischen nichtkoaxialen Wellen, ins· besondere solcher, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind und parallel verlaufen, wurden bislang häufig Riementransmissionen mit Flachriemen, Keilriemen oder Rundriemen benutzt. Alle diese Riementypen arbeiten im großen und ganzen gut, sofern es den Betrieb über Riemenscheiben mit mäßigen Geschwindigkeiten betrifft. Bei größeren Geschwindigkeiten entfallen in erster Linie die Flachriemen, die bei verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeiten zu rutschen beginnen, falle der Durchmesser der einen Riemenscheibe im Verhältnis zum Durchmesser der anderen klein ist und die Vellenabstände verhältnismäßig gering sind.

Keilriemen gemeinsam mit Riemenscheiben mit Keilrillen sind in dieser Hinsicht bedeutend besser, aber auch diese rutschen und werden von der Reibungswärme verschmort, falls die Geschwindigkeiten gewisse Werte überschreiten und die eine, insbesondere die treibende Riemenscheibe im Verhältnis zur anderen klein ist. Rundriemen sind nur für sehr geringe Wirkleistungen und niedrige Geschwindigkeiten zum Einsatz gelangt. Sie erfordern immer

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gerillte Riemenscheiben. Besondere Schwierigkeiten treten dann auf, wenn es darum geht, von einer kleinen Riemenscheibe mit hoher oder extrem hoher Drehzahl aus eine größere Riemenscheibe über einen kurzen Abstand anzutreiben. Flachriemen, Keilriemen und Riemen mit rundem Querschnitt verfugen über eine sehr kurze Lebensdauer, da sie bei den Anlaßvorgängen rutschen und von der Schlupfwärme verschmort werden. Diese Schwierigkeiten treten besonders bei elektrisch angetriebenen Nähmaschinen für kommerzielle Näharbeiten in Erscheinung, wo es vorkam, daß die Lebensdauer der Riemen sogar nur wenige Tage betrug.

Eine Erhöhung der Riemenspannung ist in diesen Fällen schwierig zu bewerkstelligen und führt zu einer erhöhten Lagerbelastung mit der Gefahr eines Abscherens oder eines Kugelbruchs. Sie hilft zudem lediglich innerhalb sehr enger Grenzen.

Hier abzuhelfen, ist Zweck der Erfindung. Zur Lösung der damit gegebenen Aufgabe wird von einer Riementransmission mit wenigstens zwei Riemenscheiben und wenigstens einem diese Riemenscheiben umschlingenden Treibriemen aus unbewehrtem, gummielastischem Werkstoff mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ausgegangen, wobei wenigstens eine Riemenscheibe mit mindestens einer an ihrem Umfang angeordneten Rille mit zu ihrer Mitte konvergierenden Seiten versehen ist, die gegenüber einer zur Welle der Riemenscheibe rechtwinkligen Ebene unterschiedlich große Winkel bildet. An einer solchen Riementransmission besteht die Erfindung darin, daß die Rille an ihrem Boden in eine Rinne mit zur Mitte hin konvergierenden Seiten und einer größten Breite übergeht. Dabei ist es günstig, wenn die größte Breite der Rille der Querschnittsechmalseite des Riemens entspricht. Im übrigen empfiehlt es sich, die Ausbildung so zu treffen, daß die Tiefe der Rinne mindestens genausogroß ist wie ihre Breite an ihrer Einmündung .

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Von Vorteil ist es noch, wenn die Seiten der Rille eine Breite aufweisen, d i«; mindestens ein und einhalbmal so grob wie die Breite der Rinne an ihrer Einmündung ist. Auch kann es günstig sein, wenn eine Seite der Rille gegenüber einer zur Welle der Riemenscheibe rechtwinkligen Ebene einen Winkel von mindestens 6O° bildet.

Weitere Vorteile und Merkmale sind in der nachstehenden Beschreibung der Zeichnung erläutert, die einige Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. f einen Radialschnitt durch eine erfindungsgemäUe Riemenscheibe mit einem erfindungsgemäüen Riemen im unbelasteten Zustand und bei Stillstand oder niedriger Drehzahl,

Fig. 2 die Darstellung nach Fig. 1 mit einem belasteten Riemen bei hoher Drehzahl,

Fig. ') eine Draufsicht einer Aus führungs form eines erfindungsgemäßen Treibriemens,

Fig. k einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. *> eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäüen Treibriemens im ungespannten Zustand,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Ausschnitt nach Fig. 5 im gespannten Zustand,

Fig. 7 und 8 Seitenansichten von Umlenkungen um einen Winkel von 9O° bzw. 45°.

Die Riemenscheibe 6 ist an ihrem Umfang mit mindestens einer umlaufenden Rille 2 versehen, die an ihrem Boden eine umlaufende Rinne 5 mit einem ausgerundeten oder spitzen Bodenprofil besitzt und in ihrer Breite nach innen hin abnimmt.

Die Rille 2 hat nach außen divergierende Seiten Ί und k_t wobei die eine Seite h einen verhältnismäßig kleinen Winkel mit einer

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zur Welle der Riemenscheibe 6 rechtwinkligen Ebene und die andere Seite 3 einen verhältnismäßig grüßen Winkel zu dieser Ebene bildet.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, der Seite k einen Winkel zu verleihen, der zwischen zwei und zwanzig Grad - vorzugsweise fünf Grad - liegt, wogegen der Winkel der Seite J zwischen dreißig und achtzig Grad, vorzugsweise sechzig Grad, Liegen und mit einem weichen Übergang an die Seite der Rinne anschließen soll.

Der zusammen mit der Riemenscheibe 6 verwendete Riemen 1 muß aus einem unbewehrten gummielastischen Werkstoff ausgeführt sein und einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit einer Schmalseite aufweisen, die im wesentlichen mit der Einlaufbreite der Rinne 5 übereinstimmt, sowie eine Längsseite besitzen, die mindestens mit der Schmalseite gleich ist und höchstens dem Sechsfachen derselben entspricht, vorzugsweise 1 \/2 bis ImaL so groß wie die Schmalseite ist, jedoch höchstens mit der Breite der großwinkligen Seite 3 der RiLIe 2 übereinstimmt. Seine Länge muß wesentlich kürzer als die Länge einer Schnur sein, die um die beiden Riemenscheiben 6 in den Boden ihrer Rinnen 5 gelegt wurde.

Überraschend hat es sich gezeigt, daß sich ein solcher Riemen - der sich bei stillstehendem Riemen so legt, wie aus Fig. 1 hervorgeht - bei Erreichen der Geschwindigkeit und insbesondere unter Belastung aufrichtet und immer mehr der in Fig. 2 aufgezeigten Lage nähert, je höher die Drehzahl und die Belastung ist. Gleichzeitig kriecht er mit seiner Kante in die Rinne ^r> hinab und erbringt somit einen schlupffreien Betrieb. Dadurch, daß er beim Anlauf «it seiner ganzen Breitseite ) anliegt, erhält man auch einen schlupffreien Anlauf, der aufgrund dessen, daß der Riemen unbewehrt und aus einem gummielastischen Werkstoff ist, sogar weich und stoßfrei bleibt.

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Eine spezielle, leicht herstellbare Ausführungsform eines erfindungsgemäüen Riemens ist in Fig. 3 und h dargestellt. Der Riemen 1 wird aus einer Platte gummielastischen Werkstoffs mit einer Stärke ausgestarzt, die der Breite der Rinne 5 in der Riemenscheibe 6 entspricht, mit welcher dieser zusammenarbeiten soll. Er besteht aus zwei geraden, zueinander parallelen Teilstücken 7, deren Enden Über haarnadelförmig gebogene TeilstUcke 8 miteinander verbunden sind.

Dadurch, daß dem Riemen bei der Montage eine beträchtliche gummielastische Verlängerung beigebracht wird, entfällt in den meisten Fällen die Notwendigkeit eines besonderen Riemenspanners. Weil der Riemen aus einem unbewehrten gummielastischen Werkstoff besteht, wird es möglich, eine Transmission bei Vollast anzufahren.

Die haarnadelförmigen Partien 8 bewirken erwiesenermaßen, daß ein eventuell beginnender Schlupf jedesmal dann aufgehoben wird, wenn eine solche Partie 8 eine Riemenscheibe 6 passiert.

Beim Probebetrieb hat es sich gezeigt, daß ein erfindungsgemäßer Riemen 1 nach mehreren Monaten eines ununterbrochenen Einsatzes, bei dem Rundriemen und Keilriemen von der Reibungswärme verschmort und bereits nach einigen Stunden oder Tagen zerschlissen waren, einwandfrei gearbeitet hat. Es hat sich erwiesen, daß dies sogar bei sehr hohen Drehzahlen und sehr kleinen Riemenscheibendurchmessern zutrifft.

Beim erfindungsgemäßen Riemen erwies es sich, daß er auch als Überkreuzriemen und Halbüberkreuzriemen sowie dann, wenn er über Umlenkacheiben läuft, die mit glatten, zylindrischen Oberflächen versehen sein müssen, einwandfrei arbeitet. Wenn es Übersetzungen von einem schnellaufenden Motor mit einer kleinen Riemenscheibe auf eine langsamlaufende, große Riemenscheibe be-

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trifft, kann es zuweilen zweckdienlich sein, nur die kleine Riemenscheibe alt einer Spezialrille zu versehen, während die große Riemenscheibe eine glatte Oberfläche haben kann.

Es hat sich erwiesen, daß Mn mittels einer nach Fig. 7 und 8 ausgebildeten Transmission eine Winkelumlenkung mit beliebigem Winkel zwischen zwei einander kreuzenden Wellen 9 und 10 zuwegebringen kann, wobei diese Umlenkung im Vergleich zu konischen Zahnradtrieben und Schneckentrieben wirtschaftlich und technisch sowie hinsichtlich der Lärmbelästigung besonders günstig ist.

Eine AusfUhrungsform, die sich bei dicken Riemen sowie hohen Riemengeschwindigkeiten und Belastungen als besonders günstig erwies, wird in Fig. 5 und 6 veranschaulicht. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen insofern, als der Riemen 1 mit zwischen seinen Flachseiten 11 angeordneten, durchgehenden Löchern 12 von höchstens einem Drittel der Dicke des Riemens 1 betragendem Durchmesser versehen ist, welche sich auf Mittenabständen zueinander befinden, die mindestens doppelt so groß wie der Lochdurchmesser sind.

Selbstverständlich ist es möglich, die Riemen durch Formspritzung oder Formvulkanisierung auf an und für sich bekannte Weise zu fertigen. Als günstig hat es sich erwiesen, den Riemen 1 dabei mit abgerundeten Kanten zu versehen.

Obgleich zuvor lediglich einige wenige Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben wurden, können innerhalb des Rahmens der Erfindung auch weitere Abwandlungen liegen.

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Claims (9)

Ansprüche

1. Riementransmission mit wenigstens zwei Riemenscheiben und wenigstens einem diese Riemenscheiben umschlingenden Treibriemen aus unbewehrtem, gummielastischem Werkstoff mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, wobei wenigstens eine Riemenscheibe mit mindestens einer an ihrem Umfang angeordneten Rille mit zu ihrer Mitte konvergierenden Seiten versehen ist, die gegenüber einer zur Velie der Riemenscheibe rechtwinkligen Ebene unterschiedlich große Winkel bildet, dadurch gekennzeichnet, dall die Rille (2) an ihrem Boden in eine Rinne (5) mit zur Mitte hin konvergierenden Seiten und einer größten Breite übergeht.

2. Riemenscheibe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Breite der Rille (2) der Querschnittsschmalseite des Riemens (l) entspricht.

'). Riemenscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Rinne (5) mindestens genausogroß ist wie ihre Breite an ihrer Einmündung.

h. Riemenscheibe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (5) einen ausgerundeten Boden aufweist.

5. Riemenscheibe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (5) einen spitzwinkligen Boden aufweist.

6. Riemenscheibe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten der Rille

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ORIGINAL INSPECTED

(2) eine Breite aufweisen, die mindestens ein und einhalbmal so groß wie die Breite der Rinne ( ^r>) an ihrer Einmündung ist.

7. Riemenscheibe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dall eine Seite der Rille (2) gegenüber einer zur Welle der Riemenscheibe (6) rechtwinkligen Ebene einen Winkel von mindestens 6(> bildet.

8. Riemenscheibe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens diejenige Rillenseite (3), die gegenüber einer zur Welle der Riemenscheibe (6) rechtwinkligen Ebene einen größeren Winkel bildet, über eine weiche Ausrundung in eine entsprechende Rinnenseite übergeht.

9. Riemenscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgerundete Übergang einen kreisbogenförmigen Querschnitt mit einem Biegungsradius hat, der größer als die Breite der Rinne (5) an ihrer Einmündung ist.

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