DE7837092U1

DE7837092U1 - TIMING BELT DRIVE, IN PARTICULAR PULLEY FOR SUCH DRIVES

Info

Publication number: DE7837092U1
Application number: DE19787837092U
Authority: DE
Original assignee: Uniroyal Inc
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1977-12-14
Filing date: 1978-12-14
Publication date: 1982-06-09
Also published as: PL131218B1; PL211748A1; PL125411B1; MX148508A; NO784174L

Description

• · · · PaY£Ut'A' N w'Ä lt'e DR.-ING. R. DÖRING - 9 - DIPL-PHYS. DR. J. FRICKE• · · · P aY £ U t'A 'N w'Ä lt'e DR.-ING. R. DOERING - 9 - DIPL-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHENBRAUNSCHWEIG MUNICH

UNIROYAL, INC.
1230 Avenue of the Americas, New York, New York 10ⁿ20/USAUNIROYAL, INC.
1230 Avenue of the Americas, New York, New York 10 ⁿ 20 / USA

"Zahnriementrieb, insb. Riemenscheibe für solche Antriebe""Toothed belt drive, especially belt pulley for such drives"

Die Erfindung betrifft einen Zahnriementrieb, insb. eine Riemenscheibe für einen solchen Zahnriementrieb mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a toothed belt drive, in particular a belt pulley for such a toothed belt drive with the features of the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, daß Kraftübertragungssysteme Riemen mit mehreren sich abwechselnden Zähnen und Zahnnuten aufweisen, welche sich allgemein quer zum Riemen erstrecken und mit sich abwechselnden Zähnen und Nuten in einem genuteten Rad oder einer Riemenscheibe eingreifen, um die Antriebsfunktion zu erfüllen. Viele Vorechläge für solche Riemen und Riemenscheiben sind gemacht worden. Insbesondere ist beachtliche Arbeit geleistet worden, um eine optimale Form für den Querschnitt der Zähne und der Nuten sowohl des Riemens als au λ der Riemenscheibe zu konzipierer?. So zeigt die US-PS 3 756 091 einen positiven Antrieb, bei dem der Riemen relativ eng zueinanderliegende Treibzähne von spezieller bogenförmiger Querschnittsgestalt aufweist. Diese arbeiten in Konjunktion mit angepaßten Scheibennuten, die zwischen benachbarten Scheibenzähnen begrenzt sind und die gekrümmte Querschnitte aufweisen, welche im wesentlichen zu denIt is known that power transmission systems have belts with a plurality of alternating teeth and toothed grooves which extend generally transversely of the belt and which engage with alternating teeth and grooves in a grooved wheel or pulley to perform the driving function. Much suggestion has been made for such belts and pulleys. In particular, considerable work has been done to an optimum shape for the cross section of the teeth and grooves of both the belt as the pulley au λ to konzipierer ?. For example, US Pat. No. 3,756,091 shows a positive drive in which the belt has drive teeth that are relatively close to one another and have a special arcuate cross-sectional shape. These work in conjunction with adapted disk grooves which are delimited between adjacent disk teeth and which have curved cross-sections which essentially correspond to the

- 10 -- 10 -

Zähnen der Riemen konjugiert gestaltet sind. Bei einem vorgegebenen gezahnten Riemen in Verbindung mit einer Riemenscheibe ist die konjugierte Form des Riemenzahnes diejenige Zahnform auf der Riemenscheibe, welche dem Volumen zwischen dem Riemen und der Scheibe entspricht, das nicht durch den Riemenzahn ausgewischt oder überstrichen wird, wenn der Riemen in Kontakt mit der Riemenscheibe gelangt. Für irgend einen vorgegebenen Riemenzahn kann die konjugierte Form eines Scheibenzahnes leicht auf graphischem Wege bestimmt werden. Die Verwendung eines von konjugierten Zähnen an der Riemenscheibe, vorteilhafterweise mit geringfügigen Abweichungen von der genauen konjugierten Form durch Abnahme zusätzlichen Materials im Spitzenbereich der Zähne, ist wünschenswert, um sicherzustellen, daß die Riemen- und Scheibenzähne ohne Störung in Eingriff gelangen und außer Eingriff treten können.Teeth of the belt are designed to be conjugate. At a given Toothed belt in connection with a pulley, the conjugate form of the belt tooth is the tooth form on the pulley, which corresponds to the volume between the belt and the pulley that is not wiped out by the belt tooth or painted over when the belt comes into contact with the pulley. For any given belt tooth the conjugate shape of a disc tooth can easily be determined graphically. Using one of conjugate teeth on the pulley, advantageously with slight deviations from the exact conjugate shape by removing additional material in the tip area of the teeth, it is desirable to ensure that the belt and disk teeth can engage and disengage without interference.

Zum Zwecke dieser Beschreibung wird die Nut, die ^wischen zwei konjugierten Zähnen gebildet wird nachfolgend als eine konjugierte Nut bezeichnet. Die hierin verwendeten Ausdrücke zum Beschreiben der Merkmale der Erfindung sind in der oben genannten US-PS 3 736 091 definiert.For the purposes of this description, the groove that ^ wipe two conjugated teeth is subsequently formed as a conjugated Designated groove. The terms used herein to describe the features of the invention are those identified above U.S. Patent 3,736,091.

Es ist weiterhin eine Kraftübertragungseinrichtung in Form eines Riementriebes bekannt, welche eir> undehnbares Zugglied aufweist an das die Zähne auf einer Seite aufgebracht sind und bei dem ein Schutzmantel aus Gewebe die Zähne abdeckt (vergl. US-PS 2 507 852). Die Zähne sind voxzugsweise aus elastomeremThere is also a power transmission device in the form of a belt drive known which eir> has inextensible tension member to which the teeth are applied on one side and in which a protective jacket made of fabric covers the teeth (see US Pat. No. 2,507,852). The teeth are preferably made of elastomeric material

- 11 -- 11 -

Material wie Gummi hergestellt und der Riemen kann außerdem eine rückwärtige Abdeckschicht aus identischem oder ähnlichem Material aufweisen, an dem die Zähne ausgebildet sind.Material made like rubber and the strap can as well a back cover layer of identical or similar Have material on which the teeth are formed.

Es sind zahlreiche verschiedene elastomere Materialien zur Herstellung der Riemen nach dem US-PS 2 507 852 verwendet werden. Einige der üblicheren Materialien sind Neopren und Polyuretan. Diese Riemen sind so gestaltet, daß sie mit gezahnten Scheiben zusammenwirken, die aus einem Material mit einem höheren Young-Modul als das elastomere Material zur Bildung des Riemens aufweisen. Die üblich gezahnten Riemen, wie sie im genannten Patent beschreiben sind, verwenden einen gezahnter· Querschnitt, der im wesentlichen trapezoidförraig ausgebildet ist und der sehr ähnlich den Zähnen einer üblichen Zahnstange entspricht. Viele Versuche sind gemacht worden, um die Zahnformen des Riemens und der Riemenscheibe zu verändern und dadurch den Problemen des Riemenversagens entgegenzuwirken. In solchen trapezoidförmig gezahnten Riemen besteht der Hauptfehler darin, daß die Zähne aufgrund der Spannungskonzentrationen abgeschert werden. Es ist bekannt, hiergegen durch eine Querschnittsgestalt vorzugehen, welche angenähert der Kontur der isochromatischen Randlinie der halben Ordnung im Riemenzahn unter einer vorbestimmten Belastung nachgebildet ist (vergl. US-PS 3 756091), Die Scheibennuten in Übereinstimmung mit dieser bekannten Ausbildung sind in übereinstimmenden Eingriff mit den Zahnriemenzähnen und sind zu diesen im wesentlichen konjugiert ausgebildet. Der Riemen weist im wesentlichen durch gekrümmte Linien begrenzte Zähne auf, sodaß die Abscherwirkung auf dieThere are a number of different elastomeric materials used in manufacture the belt of US Pat. No. 2,507,852 can be used. Some of the more common materials are neoprene and polyurethane. These belts are designed to work with toothed pulleys made from a material with a higher Young's modulus as the elastomeric material forming the belt. The usual toothed belt, as mentioned in the Patent, use a serrated cross-section which is substantially trapezoidal and which very similar to the teeth of a conventional rack. Many attempts have been made to shape the tooth shapes of the Modifying the belt and pulley, thereby counteracting the problems of belt failure. In such In trapezoidal toothed belts, the main flaw is that the teeth are sheared off due to the stress concentrations will. It is known to counter this by means of a cross-sectional shape which approximates the contour of the isochromatic one The edge line of the half order is reproduced in the belt tooth under a predetermined load (see US Pat. No. 3,756,091), The pulley grooves in accordance with this known design are in mating engagement with the toothed belt teeth and are designed to be essentially conjugate to these. The belt has essentially curved Lines delimited teeth so that the shearing action on the

ι _u t · ·ι _u t · ·

- 12 -- 12 -

Riemenzähne vermindert und die Belastbarkeit des Riemens vergrößert wird. Eine Art des Versagens eines Riemens nach der US-PS 3 756 091 kann darin bestehen, daß der Zwischenbereich zwischen den Zähnen im Riemen abgenutzt wird. Dies gilt insb. bei Riemenscheiben von kleinem Durchmesser. Die Abnutzung der Bereiche zwischen den Riemenzähnen erfolgt aufgrund des Abschle'fens der Schutzschicht und der Freilegung der Zugglieder durch die Wirkung der Scheibenzähne gegenüber dem Riemen. Diese Abnutzung führt zu einem vorzeitigen Versagen aufgrund eines Loslösens der Zähne von dem Zugglied und/oder durch einen Bruch des Zuggliedes.Belt teeth reduced and the load capacity of the belt increased will. One mode of failure of a belt in U.S. Patent No. 3,756,091 may be that the intermediate region worn between the teeth in the belt. This applies in particular to belt pulleys with a small diameter. The wear and tear of the Areas between the belt teeth occurs due to the abrasion the protective layer and the exposure of the tension members through the action of the pulley teeth on the belt. These Wear results in premature failure due to the teeth becoming detached from the tension member and / or due to breakage of the tension member.

Um diesen Nachteil zu vermeiden ist es bekannt, die dimensionale Beziehung der Riemenzähne und Nuten einerseits und der Scheibenzähne und Nuten derart zu gestalten, daß in dem Abschnitt des Riemens, der sich in Längsrichtung zwischen zwei Riemenscheiben erstreckt, die Höhe der Riemenzähne größer als die Tiefe der Scheibennuten ist (vergl. US-PS 4 037 485). Wenn jedoch der Riemen um die Riemenscheiben läuft kommen die extrem nach außen weisenden Abschnitte der Riemenzähne, welche der Scheibe gegenüberliegen, in Kontakt mit den Abschnitten der gezahnten Scheibe, welche den Boden der Scheibennuten bilden. Zur gleichen Zeit ist in der zuletzt genannten US-PS aufgezeigt, daß die Riemenzähne zusammengepreßt werden, sodaß sich ihre Höhe verringert und die extrem radial nach außen weisenden Bereiche der Scheibenzähne in Kontakt mit den Abschnitten des Riemens zwischen den Riemenzähnen gelangen, welche den Bodenbereich der Riemennuten bestimmen.In order to avoid this disadvantage, it is known the dimensional relationship of the belt teeth and grooves on the one hand and the pulley teeth and making grooves such that in the portion of the belt which extends longitudinally between two pulleys extends, the height of the belt teeth is greater than the depth of the pulley grooves (see US Pat. No. 4,037,485). However, if the The belt runs around the pulley, the extremely outward-facing sections of the belt teeth, which are opposite the pulley, come in contact with the portions of the toothed disc which form the bottom of the disc grooves. At the same time is shown in the last-mentioned US-PS that the belt teeth are pressed together so that their height is reduced and the extremely radially outwardly facing areas of the pulley teeth in contact with the portions of the belt between the Get belt teeth, which determine the bottom area of the belt grooves.

- 13 -- 13 -

Der Druckeingriff der elastomeren Zähne gegen den Boden der Scheibennuten führt relativ früh in der Betriebszeit der Zahnriementransmission des Patentes 4 037 485 zu einer im wesentlichen permanenten Verformung der Riemenzähne. Diese bleibende Verformung wird bei erhöhten Arbeitstemperaturen noch beschleunigt, wie sie z.B. bei Antrieben für Kraftfahrzeuge auftreten. Die Verformungen führen zu einer bedeutenden permanenten Abnahme der Zahnhöhe. Die verformten Zähne können nicht mehr länger das Zugglied in der in der US-PS beschriebenen Weise abstützen. Die Folge ist, daß das gleiche Abnutzungsmuster sich entwickelt wie bei Zahnriemen und Scheiben entsprechend der US-PS 3 756 091.The pressure engagement of the elastomeric teeth against the bottom of the pulley grooves results relatively early in the operating time of the toothed belt transmission of patent 4,037,485 to a substantially permanent deformation of the belt teeth. This lasting one Deformation is accelerated at elevated working temperatures, such as those that occur in drives for motor vehicles. The deformations lead to a significant permanent decrease in tooth height. The deformed teeth can no longer longer support the tension member in the manner described in the US-PS. The result is that the same pattern of wear and tear Developed as for toothed belts and pulleys in accordance with US Pat. No. 3,756,091.

Zahnriementriebe gemäß der zuletzt genannten US-PS 3 756 091 sind weithin und allgemein in Gebrauch und zeigen ausgezeichnete Ergebnisse bei gezahnten Scheiben mit 30 Nuten oder mfchr, bei denen sich die Nuten auf einer Teilung von 8 mm befinden. In der Praxis führt diese Begrenzung zu einem minimalen Scheibendurchmesser für jeden vorgegebenen Teilungswert und Größenkombination. Unterhalb dieses Durchmessers kannsich die Lebensdauer des Riemens in Abhängigkeit von der Arbeitsbelastung undToothed belt drives disclosed in the latter US Pat. No. 3,756,091 are in widespread and common use and have shown excellent performance Results for toothed disks with 30 grooves or mfchr, where the grooves are at a pitch of 8 mm. In In practice, this limitation leads to a minimum pulley diameter for any given pitch and size combination. The service life can be below this diameter of the belt depending on the workload and

den Arbeitsbedingungen sehr rasch verkürzen.shorten working conditions very quickly.

In einigen Antriebsanwendungen wäre es vorteilhaft, Riemenscheiben von geringeren als den vorgesehenen Minimalen Durchmesser zu verwenden, um so höhere Winkelgeschwindigkeiten für die Riemenscheiben zu erhalten. Auch könnten dadurch Kraftüber-In some drive applications it would be beneficial to use pulleys of smaller than the intended minimum diameter to be used, so as to achieve higher angular velocities for to get the pulleys. This could also result in

- 14 -- 14 -

tragungssysteme von kompakterer Bauart und geringerem Gewicht aufgrund der Verwendung kleinerer Zahnräder konzipiert werden.bearing systems of more compact design and lower weight due to the use of smaller gears are designed.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Kraftübertragungssystem der Eingangs näher bezeichneten Art so weiterzuentwickeln, daß die zuvor angegebenen Vorteile erreicht werden, wobei die Erfindung besonders vorteilhaft mit Zahnscheiben von kleinem Durchmesser und einer Teilung von 8 mm mit weniger als 30 Nuten eingesetzt werden kann aber dennoch genauso mit Vorteil bei größeren Zahnrädern mit 30 Nuten oder mehr eingesetzt werden können. Es soll dabei vor allem die Lebensdauer und die Belastbarkeit der Riemen erhöht, die Riemenabnutzung verringert und die Abmessungen und das Gewicht von Zahnriementrieben wesentlich herabgesetzt werden.It is the object of the invention to develop a power transmission system of the type specified in more detail so that the previously specified advantages can be achieved, the invention being particularly advantageous with toothed disks of small diameter and a pitch of 8 mm can be used with less than 30 grooves, but can still be used to advantage with larger gears with 30 grooves or more can be used. The main aim here is the service life and resilience of the belt increases, the belt wear is reduced and the dimensions and weight of toothed belt drives are significantly reduced.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the measures according to claim 1.

Wesentlich ist, daß die Nuten form der Sei -=>ibe ebenso wis die Zahnform in entscheidenden Punkten von der von einem vorgegebenen Riemen mit vorgegebenen Zahn- und Nuten-form abgeleiteten konjugierten Zahn und konjugierter Nut abweicht. Die Abweichungen führen dazu, daß der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Flanken von benachbarten Scheibenzähnen derart ist, daß die zwischen diesen Zähnen gebildete Nut wesentlich breiter ist als die Breite einer von dem Riemen abgeleiteten konjugierten Nut.It is essential that the groove form of the be - => ibe also know the Tooth shape in decisive points from that derived from a given belt with a given tooth and groove shape conjugated tooth and conjugated groove deviates. The deviations lead to the fact that the distance between the opposing Flanks of adjacent disc teeth is such that the groove formed between these teeth is much wider is as the width of a conjugate groove derived from the belt.

- 15 -- 15 -

Die Abweichung ist ferner so, daß die Form der Flanke jedes Scheibenzahns wesentlich von der Form der Flanke eines konjugierten Zahnes abweicht.The deviation is also such that the shape of the flank of each disk tooth is substantially different from the shape of the flank of a conjugate Tooth deviates.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die Tiefe der Nut zwj sehen benachbarten Scheibenzähnen deutlich kleiner ist als die Höhe eines Zahnes des Riemens.Another difference is that the depth of the groove between adjacent disk teeth is significantly smaller than the height of one tooth of the belt.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die Form der Spitze jedes Scheibenzahnes modifiziert ist, und zwar derart, daß sich ein größerer Freiraum zwischen der Spitze und der Wurzel des Riemenzahnes ergibt als dies bei konjugierten Zähnen möglich ist.Another difference is that the shape of the tip of each disk tooth is modified in such a way that there is a larger clearance between the tip and the root of the belt tooth than is possible with conjugate teeth.

Die Hauptkrümmungen, welche sich in die Flanken der Zähne hineinziehen, schneiden sich nicht. Sie können am Grund der Nut direkt ineinander übergehen, sind jedoch vorzugsweise durch eine gerade oder geringfügig gekrümmte Verbindungslinie miteinander verbunden. Das gleiche gilt für gekrümmte Bögen, welche im wesentlichen die Zahnspitze bestimmen, Auch diese schneiden sich nicht, sondern sind durch eine vorzugsweise geradlinige Verbindungslinie miteinander verbunden.The main curvatures that pull into the flanks of the teeth, do not intersect. They can merge directly into one another at the bottom of the groove, but are preferably straight through one or slightly curved connecting line connected to each other. The same is true of curved arcs, which are essentially Determine the tip of the tooth. These do not intersect either, but are preferably connected by a straight line connected with each other.

Die gekrümmten Bögen sind wenigstens angenähert, vorzugsweise jedoch genau entsprechend Kreisbägen ausgebildet. Soweit die den Grund d^r Nut bildende Verbindungslinie gekrümmt ist, ist deren Krümmungsradius wesentlich größer als der Krümmungsradius der Hauptbögen der Nut. Die Verbindungslinien am Grund der Nut The curved arcs are at least approximated, but preferably formed exactly corresponding to circular arcs. To the extent that the connecting line forming the base of the groove is curved, its radius of curvature is substantially greater than the radius of curvature of the main arcs of the groove. The connecting lines at the bottom of the groove

-16 --16 -

und am Rücken des Zahnes sind vorzugsweise kürzer als jede der die Nut bzw. die Zahnspitze bestimmenden annäh3rnd Kreisbogenförmigen Begrenzungslinien. Die Verbindungslinie am Grund der Nut ist dabei vorzugsweise nicht mehr als 50% und vorzugsweise nicht mehr als 30% bezogen auf die die Länge der Hauptbögen. Diese Hauptbögen erstrecken sich in die Flanken um wenigstens 25% vorzugsweise um wenigstens um 45% der Tiefe der Nut.and on the back of the tooth are preferably shorter than each of the approximately circular arc-shaped boundary lines which define the groove or the tooth tip. The connecting line at the base of the groove is preferably not more than 50% and preferably not more than 30% based on the length of the main arches. These main arcs extend into the flanks by at least 25%, preferably by at least 45% of the depth of the groove.

Die Bögen, welche die Spitze der Zähne begrenzen, können von der genauen Kreisbogenlinie etwas stärker abweichen als die Hauptkreisbögen der Nut. Die Länge der Verbindungslinie am Zahnrücken ist nicht mehr als 60% und vorzugsweise nicht mehr als 35% der Länge der angrenzenden, die Zahnspitze begrenzenden Bögen. Die Verbindungslinie zwischen den Hauptbögen der Nut und den Böigen der Zahnspitze können geradlinig oder leicht konvex oder konkav gekrümmt sein. Das gleiche gilt für di*. «Verbindungslinie am Grund der Nut. Die Verbindungslinie zwischen jedem Hauptbogen und einem Bogen der Zahnspitze bildet in der geradlinigen Verlängerung oder in der Tangente an die Mitte der Verbindungslinie einen Winkel von 20 oder kleiner mit der radialen Mittellinie der Nut.The arches that limit the tip of the teeth can be from the the exact circular arc line deviate slightly more than the main circular arcs of the groove. The length of the connecting line on the back of the tooth is not more than 60% and preferably not more than 35% of the length of the adjacent, delimiting the tooth tip Sheets. The connecting line between the main arcs of the groove and the arcs of the tooth tip can be straight or slightly convex or be concave. The same goes for di *. «Connection line at the bottom of the groove. The connecting line between each main arch and an arch of the tooth tip forms in the straight line Extension or in the tangent to the center of the connecting line an angle of 20 or less with the radial Center line of the groove.

Eine Riemenscheibe gemäß der Erfindung kann mit einem flexiblen Zahnriemen einen Antrieb bilden, der durch die Erfindung ebenfalls umfaßt wird. Dabei ist lediglich darauf zu achten, daß in der angegebenen Weise die Form des Zahnes und die Form der Nut der Scheibe in wesentlichen Punkten von dem entsprechendenA pulley according to the invention can form a drive with a flexible toothed belt, which is also achieved by the invention is included. It is only necessary to ensure that the shape of the tooth and the shape of the Groove the disc in essential points from the corresponding

- 17 -- 17 -

Profil der Zähne und Nuten des Riemens konjugiert nachgebildeten Zähne und Nuten wesentlich abweicht. Die Abweichungen liegen im Bereich der Zahnspitzen der Scheibe, der Form der Scheibenzahnflanken, der Weite der Nut zwischen benachbarten Scheibenzähnen und der Tiefe der Nut zwischen benachbarten Scheibenzähnen. Vorzugsweise liegen jeweils drei dieser mehreren Abweichungen gemeinsam bei einer Riemenscheibe vor. Bevorzugt handelt es sich dabei um die Abweichungen im Bereich der Scheibenzahnspitzen, der Form der sich nicht schneidenden gekrümmten Linien, welche die Zahnscheibenflanken bestimmen und die Breite der Nut zwischen benachbarten Scheibenzähnen. Vorzugsweise sind auch die Scheibenzähne in nicht kongugierter Gestalt in Bezug auf die Zähne dea Riemens ausgebildet, sodaß sich ein größerer Freiraum zwischen Scheibe und Riemen im Bereich der Wurzeln der Riemenzähne und der Spitzen der Scheibenzähne ergibt im Vergleich zu konjugierten Zahnformen.The profile of the teeth and grooves of the belt conjugated to simulated teeth and grooves deviates significantly. The deviations are in Area of the tooth tips of the disk, the shape of the disk tooth flanks, the width of the groove between adjacent disc teeth and the depth of the groove between adjacent disc teeth. Preferably there are three of these several deviations common to one pulley. Preferably it is about the deviations in the area of the disc tooth tips, the shape of the non-intersecting curved lines, which determine the toothed pulley flanks and the width of the groove between adjacent pulley teeth. Preferably are too the disc teeth are not congugated in relation to the teeth of the belt, so that there is a larger free space between pulley and belt in the area of the roots of the belt teeth and the tips of the pulley teeth results in a comparison to conjugated tooth shapes.

Vorzugsweise haben die Hauptbögen, welche die sich nicht schneidenden gekrümmten Begrenzungen der Scheibennut bestimmen Radien, die kleiner als die korrespondierenden Bögen von konjugierten Nutformen sind, sodaß die Zähne des Riemens in die Scheibennuten ohne Indifferenz eingreifen und außer Eingriff gelangen können. Die Breite der Scheibennut ist dabei vorzugsweise wesentlich größer als dies bei konjugierten Nutformen der Fall ist.Preferably the main arcs have the non-intersecting ones curved boundaries of the disk groove determine radii that are smaller than the corresponding arcs of conjugate Groove shapes are such that the teeth of the belt engage and disengage from the pulley grooves without indifference can. The width of the disk groove is preferably much larger than is the case with conjugate groove shapes.

Die Scheibennut kann eine Tiefe gleich der Höhe des Riemenzahnes innerhalb handelsüblicher Toleranzen für beide dieser Abmessungen aufweisen. Die Scheibennuttiefe kann aber auch um 1 - 15% kleinerThe pulley groove can have a depth equal to the height of the belt tooth within commercial tolerances for both of these dimensions exhibit. The depth of the washer groove can also be 1-15% smaller

- 18 -- 18 -

als die Höhe der Riemenzähne sein, sodaß eine Rotationswirkung zwischen der Spitze der Riemenzähne und dem Boden der Scheibennut auftreten kann.than the height of the belt teeth, giving a rotational effect between the top of the belt teeth and the bottom of the pulley groove.

Es ist wünschenswert, daß die Abscherfläche der Riemenzähne im Verhältnis zu der Zwischenfläche der Scheibe zwischen 50:1 und 1:1 liegt und vorzugsweise kleiner als 15:1 ist. Außerdem sollte das Verhältnis der Riemenzahnabscherflache zu der Riemenzwischenfläche jedes Riemens- der ait der Riemenscheibe nach der Erfindung verwendet wird, zwischen 4,69:1 und 1:2 liegen und vorzugsweise kleiner 3»5:1 sein.It is desirable that the shear area of the belt teeth relative to the interface area of the pulley be between 50: 1 and 1: 1 and is preferably less than 15: 1. In addition, the ratio of the belt tooth shear area to the belt intermediate area should be each belt used with the pulley of the invention is between 4.69: 1 and 1: 2 and preferably less than 3 »5: 1.

Die Krümmungsmittelpunkte der Hauptbögen der Nut können vorteilhafterweise gegeneinander versetzt sein und können in gleichen radialen Abständen von der Achse der Riemenscheibe angeordnet sein. Jeder KrümmungsEittelpunkt kann gegenüber der radialen Mittellinie einer Nut versetzt sein, wobei die Krümmungsmittelpiinkte auf der gleichen Seite oder auf entgegengesetzten Seiten wie die zugehörigen Hauptbögen liegen können. Die Krümmungsmittelpunkte liegsn dabei im Flächenbereich der Nuc, und zwar in einem Höhenabstand, der wenigstens 50% der Nut, verzugsweise 65% der Nuttiefe ausmacht. Die Hauptbögen erstrecken sich wenigstens bis zu 25%, vorzugsweis e bis zu 40% der Tiefe der Nut in die Flanken der ZäJme.The centers of curvature of the main arcs of the groove can advantageously be offset from one another and can be arranged at equal radial distances from the axis of the pulley be. Each center of curvature can be offset from the radial center line of a groove, the Curvature center pins on the same side or on opposite sides Pages like the associated main arcs can lie. The centers of curvature lie in the area of the Nuc, at a height distance of at least 50% of the Groove, preferably 65% of the groove depth. The main arches extend at least up to 25%, preferably up to 40% of the depth of the groove in the flanks of the teeth.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehi-eren Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained below with reference to schematic drawings explained in more detail using several exemplary embodiments.

- 19 Es zeigen:- 19 It show:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Antrieb gemäß der Erfindung, wobei der Riemen in Eingriff mit zwei zusammenwirkenden Antriebsrädern gezeigt ist.Fig. 1 is a longitudinal section through the drive according to the invention, the belt in engagement with two cooperating Drive wheels is shown.

Fig. 2 einen Ausschnitt in größerem Maßstabe und ebenfalls im Längsschnitt des Antriebes nach Figur 1.Fig. 2 shows a section on a larger scale and also in Longitudinal section of the drive according to Figure 1.

Fig. 3 im Ausschnitt und größerem Maßstabe im Längsschnitt den Eingriff zwischen Riemenscheibe und Riemen, wenn der Riemen um die Riemenscheibe ohne Belastung herumgewickelt ist undFig. 3 in a detail and a larger scale in longitudinal section the Engagement between pulley and belt when the belt is wrapped around the pulley with no load is and

Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Figur 3» wobei jedoch der Riemen um eine Riemenscheibe konjugierter Form gewickelt ist.4 is a view similar to FIG. 3, but with the belt wrapped around a conjugate pulley is.

Aus Fig. 1 ist ein endloser Riemen 10 gezeigt, der in Eingriff steht mit einer treibenden und getriebenen Riemenscheibe 11 und 12. Der Riemen 10 ist mit einem Zugglied 13 ausgerüstet, welches mehrere Windungen eines kontinuierlichen Stranges aus fadenförmigem Material umfaßt. Das Zugglied 13 trägt im wesentlichen die gesamte Arbeitslast, die auf den Riemen 10 einwirkt, und zwar bis zu einer maximalen Belastung, für die der Riemen ausgelegt ist. Das Zugglied 13 ist im wesentlichen undehnbar. Einzelheiten über solche undehnbaren Einlagen können denFrom FIG. 1, an endless belt 10 is shown which is in engagement with a driving and driven pulley 11 and 12. The belt 10 is equipped with a tension member 13 which consists of several turns of a continuous strand includes thread-like material. The tension member 13 carries essentially the entire work load acting on the belt 10, up to a maximum load for which the belt is designed. The tension member 13 is essentially inextensible. Details of such inextensible deposits can be obtained from the

- 20 -- 20 -

US-Patenten 2 507 852 und 3 756 091 entnommen werden. In diesen
ist auch der allgemeine Aufbau eines solchen Zahnriementriebes i: gezeigt. Der Riemen umfaßt weiter eine rückwärtige Abdecklage 14
und einen Schutzmantel (nicht gezeigt) auf, der sich über dia
gesamte gezahnte Oberfläche des Riemens erstreckt. Eine dünne
Schicht aus elastomerem oder anderem Material (nicht gezeigt) · kann zwischen dem Mantel und dem Zugglied 13 angeordnet werden, ' um die Haftung in den Nuten oder Zwischenbereichen des Riemens
zu verbessern. Der Riemen kann auf irgend eine der bekannten
Art und Weise hergestellt werden. Bevorzugt wird jedoch das Verfahren, wie es in der US-PS 3 078 206 beschrieben ist. Eine
alternative Methode zur Herstellung ist in der oben erwähnten i US-PS 2 507 852 beschrieben.See U.S. Patents 2,507,852 and 3,756,091. In these
the general structure of such a toothed belt drive i: is also shown. The strap further includes a back cover layer 14
and a protective jacket (not shown) that extends over dia
entire toothed surface of the belt extends. A thin one
Layer of elastomeric or other material (not shown) can be placed between the jacket and the tension member 13 to provide adhesion in the grooves or intermediate areas of the belt
to improve. The strap can be on any of the known ones
Way to be made. However, the process described in US Pat. No. 3,078,206 is preferred. One
alternate method of preparation is described in U.S. Patent 2,507,852 mentioned above.

i Figur 2 zeigt ein typisches Profil des Zahnradzahnes und der '■: i Figure 2 shows a typical profile of the gear tooth and the '■:

Nut gemäß der Erfindung. Das Profil des Zahnes und der Nut U werden wie folgt gebildet: Jede Nut ist von im wesentlichen IGroove according to the invention. The profile of the tooth and the groove U are formed as follows: Each groove is of essentially I.

U-förmiger, langgestreckter Querschnittsgestalt und wird ge- *■U-shaped, elongated cross-sectional shape and is * ■

«I bildet durch zwei sich nicht schneidende, gekrümmte Linien 21 | und 22. Jede nähert sich an einen Kreisbogen an. Sie sind im / Grunde der Nut durch einen geraden Abschnitt 23 miteinander ^l verbunden. Der Bogen 21 wird von einem Hittelpunkt 24 aus gezogen, und zwar mit einem Radius R1 und in einer Ausdehnung
zwischen den Punkten A und B. Entsprechend wird der Kreisbogen
22 von der Mitte 25 aus gezeichnet mit einem Radius R2 und über
eine Länge zwischen den Punkten C und D. Die Mitten 24 und 25
sind gegeneinander versetzt und liegen auf entgegengesetzten«I forms 21 | by two non-intersecting, curved lines and 22. Each approaches an arc of a circle. They are connected in the / bottom of the groove by a straight portion 23 with each other ^l. The arc 21 is drawn from a central point 24, with a radius R1 and in one extent
between points A and B. The arc is correspondingly
22 drawn from the center 25 with a radius R2 and over
a length between points C and D. Centers 24 and 25
are offset from each other and lie on opposite sides

- 21 -- 21 -

Seiten der radialen Mittellinie x-x der Zahnnut. Der Mittelpunkt 2h und der Bogen 21, der von diesem Mittelpunkt gezogen wurde, liegen auf der gleichen Seite der Mittellinie x-x,In ähnlicher Weise liegen der Mittelpunkt 25 und der davon gezogene Kreisbogen 22 auf der gleichen Seite der Mittellinie x-x. Die Radien R1 und R2 sind gleich und die Mitten 24 und 25 liegen im gleichen radialen Abstand von der Mitte oder der Achse der Riemenscheibe und in ähnlicher Weise in gleichen Abstandshöhen d1 von der Grundlinie der Nut. Außerdem haben die Mitten 24 und 25 gleiche Abstände d2 von der Mittellinie x-x, wie aus Fig. 2 hervorgeht.Sides of the radial center line xx of the tooth groove. The center point 2h and the arc 21 drawn from this center point lie on the same side of the center line xx. Similarly, the center point 25 and the arc 22 drawn therefrom lie on the same side of the center line xx. The radii R1 and R2 are the same and the centers 24 and 25 are the same radial distance from the center or axis of the pulley and similarly at the same distance heights d1 from the base line of the groove. In addition, the centers 24 and 25 have the same distances d2 from the center line xx, as can be seen from FIG.

Das linienförmige Segment 23, welches den Grund der Nut bildet und die Punkte A und C miteinander verbindet, wird durch einen Kreisbogen mit einem Radius R, gebildet und von einem Mittelpunkt (nicht gezeigt) ausgezogen, der auf einer Verlängerung der Mittellinie x-x der Nut liegt.The linear segment 23, which forms the bottom of the groove and connects the points A and C with each other, is by a Arc of a circle with a radius R, formed and from a center point (not shown), which lies on an extension of the center line x-x of the groove.

Die Spitze jedes Zahnradzahnes wird durch zwei weitere sich nicht schneidende gekrümmte Linien 26 und 27 gebildet. Jede nähert einem Kreisbogen an. Beide sind durch ein linienförmiges Segment 28 miteinander verbunden. Der Bogen 26 wird von der Mitte 29 gezogen und weist einen Radius R. auf und erstreckt sich zwischen den Punkten E und F. Der Kreisbogen 27 wird von der Mitte 30 aus gezogen und zwar mit einem Radisu R- und zur Verbindung der Punkte G und H. Die Mitten 29 und 30 sind voneinander im Abstand angeordnet upd besitzen gleiche Abstände d^The top of each gear tooth is joined by two more non-intersecting curved lines 26 and 27 are formed. Each approximates an arc of a circle. Both are by a linear Segment 28 connected to one another. The arch 26 is drawn from the center 29 and has a radius R. and extends between the points E and F. The arc 27 is drawn from the center 30 with a radius R and to Connection of the points G and H. The centers 29 and 30 are arranged at a distance from one another and have the same distances d ^

ι 1 · ·ι 1 · ·

- 22 -- 22 -

von einer Tangente an den Außendurchmesser der Riemenscheibe im Bereich der Mittellinie y-y des Zahnes. Sie weisen gleiche Abstände d, von der Mittellinie y-y auf und liegen auf entgegengesetzter Seite dieser Mittellinie und besitzen gleiche radiale Abstände von der Mitte der Riemenscheibe. Die Radien R. und R,-sind gleich. Das linienförmige Segment 28 ist Teil eines Kreisbogens mit einem Radius Rg der von einem Mittelpunkt ausgeht, der auf der Verlängerung der Mittellinie y-y des Zahnes liegt.from a tangent to the outer diameter of the pulley in the area of the center line y-y of the tooth. They show the same Distances d, from the center line y-y on and lie on opposite Side of this center line and are equidistant from the center of the pulley. The radii R. and R, -are same. The linear segment 28 is part of an arc with a radius Rg which starts from a center point, which lies on the extension of the center line y-y of the tooth.

Der Kreisbogen 21 bildet Teil der Nut und der Kreisbogen 26 bildet Teil der Spitze des Zahnes und. beide sind im Bereich der Zahnflanke durch eine Verbindungslinie 31 zwischen den Punkten B und E miteinander verbunden. Die segmentförmige Linie 31 ist ein Kreisbogen mit einem Radius Ry. Ähnlich ist der Kreisbogen 22 der Nut mit dem benachbarten Kreisbogen 32 des betreffenden Zahnes durch eine gekrümmte Linie 33 verbunden, die sich zwischen den Punkten D und H¹ erstrecken. Das Profil vom Punkt H bis zum Punkt H· wiederholt sich um den gesamten Umfang der Riemenscheibe um die äußeren Zähne und Nuten zu bilden.The circular arc 21 forms part of the groove and the circular arc 26 forms part of the tip of the tooth and. both are connected to one another in the area of the tooth flank by a connecting line 31 between points B and E. The segment-shaped line 31 is an arc of a circle with a radius Ry. Similarly, the circular arc 22 of the groove is connected to the adjacent circular arc 32 of the tooth in question by a curved line 33 extending between points D and H ¹ . The profile from point H to point H repeats around the entire circumference of the pulley to form the outer teeth and grooves.

Bei der Bildung der Nuten und Zähne und ihrer Form ist es wünschenswert, daß die Länge A, C des linienförmigen Segmentes 23 am Grunde der Nut nicht mehr als 5096 und vorzugsweise weniger als J5O96 der Länge der Linien A. B bzw. C, D der Bögen 21 oder 22 ausmacht. Die Längen B, S bzw. D, H¹ jedes zur Verbindung dienenden linienförmigen Segmentes 31 und 33 sollteIn the formation of the grooves and teeth and their shape, it is desirable that the length A, C of the linear segment 23 at the base of the groove not more than 5096 and preferably less than J5096 of the length of the lines A. B and C, D of the Make arcs 21 or 22. The lengths B, S and D, H ^{1 of} each line-shaped segment 31 and 33 used for connection should be

- 23 -- 23 -

wünschenswerterweise nicht mehr als 60% und vorzugsweise nicht mehr als 35% der Länge der Linien A, 3 oder C, H ausmachen. Jeder Kreisbogen 21 und 22 sollte vorzugsweise bis zu einer Höhe de an der Zahnflanke reichen, die wenigstens 25% und vorzugsweise wenigstens 45% der Tiefe de der Nut ausmachen. Die Mitten 24 und 25, von denen die Kreisbögen 21 und 22 gezogen werden, liegen vorzugsweise in einer Höhe d^, die wenigstens 50% und vorzugsweise wenigstens 65% der Tiefe dg der Nut ausmachen. desirably make up no more than 60% and preferably no more than 35% of the length of lines A, 3 or C, H. Each circular arc 21 and 22 should preferably extend to a height de on the tooth flank which is at least 25% and preferably at least 45% of the depth de of the groove. The centers 24 and 25, from which the arcs 21 and 22 are drawn, are preferably at a height d ^ which make up at least 50% and preferably at least 65% of the depth dg of the groove.

Die Nut und der Zahn können in ihrer Form etwa von der gezeigten variieren. Insbesondere kann der Mittelpunkt 24 und der zugehörige Kreisbogen 21, der von diesem Mittelpunkt gezogen worden ist, auf entgegengesetzten Seiten der Linie x-x liegen. In ähnlicher Weise können der Mittelpunkt 25 und der zugehörige Kreisbogen ebenfalls auf entgegengesetzten Seiten der Mittellinie x-x liegen. Die Bögen 21 und 22 können ^ich auch schneiden, sodaß die Verbindungslinie 23 eliminiert ist. Die Mitte 29 und der Kreisbogen 26 können ihrerseits auf entgegengesetzten Seiten der Linie y-y liegen. Ähnliches gilt für die Mitte 30 und den darum gezogenen Kreisbogen 27.The shape of the groove and tooth may vary approximately from that shown. In particular, the center point 24 and the associated Arc 21, which has been drawn from this center point, lie on opposite sides of the line x-x. In a similar way Way, the center point 25 and the associated circular arc also lie on opposite sides of the center line x-x. Arches 21 and 22 can also be cut so that the connecting line 23 is eliminated. The center 29 and the circular arc 26 can in turn be on opposite sides lie on the y-y line. The same applies to the center 30 and the circular arc 27 drawn around it.

Die linienförmigen Segmente 23, 31, 33 und 28 sind konkav in Bezug auf den Grundkörper der Riemenscheibe gezeigt. Es können aber auch einige oder alle dieser Segmente gerade Linien oder in Bezvg auf den Riemenkörper konvex gekrümmt sein. Es ist wünschenswert, daß eine Linie 34, welche eine Verlängerung desThe linear segments 23, 31, 33 and 28 are concave in Relation to the main body of the pulley shown. However, some or all of these segments can also be straight lines or be convexly curved in relation to the belt body. It is it is desirable that a line 34, which is an extension of the

• I · ·• I · ·

, I 1 ■ I, I 1 ■ I

- 24 -- 24 -

linienförmigen Segmentes 33 dargestellt, wenn das Segment 33 geradlinig ist. oder eine Tangente zu der Mitte der Linie 33, wenn diese Linie 33 gekrümmt ist, einen Winkel Alpha gegenüber der Mittellinie x-x der Nut begrenzt, der 20° oder kleiner ist.linear segment 33 shown when the segment 33 is straight forward. or a tangent to the center of the line 33, if this line 33 is curved, at an angle alpha opposite the center line x-x of the groove, which is 20 ° or less.

Figur 3 zeigt Teil eines Riemens, der um eine Riemenscheibe gewickelt ist, dessen Zahn- und Nutenform der nach Fig. 2 entspricht, wobei der Riemen sich jedoch nicht unter Belastung befindet. Im Längsschnitt ist jeder Zahn 40 des Riemens im wesentlichen von zwei Kreisbögen 41 und 42 von gleichem Radius R_Q und Rq gebildet. Die Kreisbögen schneiden sich an einem Punkt 42a auf der Mittellinie x-x des Zahnquerschnittes. Die Mitten der Krümmungen 43 und 44 der Bögen 41 und 42 liegen auf einer Linie 45, die sich im wesentlichen parallel zum Zugglied 13 in der Längsrichtung des Riemens erstreckt. Das Ausmaß der Bögen 41 und 42 ist der Art, daß diese sich bis zur Linie 45 erstrecken. Die Krümmungsmitten der Kreisbögen 41 und 42 sind auf entgegengesetzte Seiten der Mittellinie x-x der zugehörigen Kreisbögen angeordnet, wobei die Versetzung im wesentlichen gleich oder geringer als 10% des Krümmungsradius der Bögen 41 und 42 ist. Die Endbereiche der beiden Fußabschnitte 47 und 48 der benachbarten Zähne werden durch einen Verbindungsabschnitt 46 miteinander verbunden. Die Fußbereiche sind im Querschnitt kreisförmige Bogen mit gleichen Radien R₁₀ und R-I₁.FIG. 3 shows part of a belt which is wound around a pulley, the tooth and groove shape of which corresponds to that of FIG. 2, but the belt is not under load. In the longitudinal section, each tooth 40 of the belt is essentially formed by two circular arcs 41 and 42 of the same radius R _Q and Rq. The arcs intersect at a point 42a on the center line xx of the tooth cross-section. The centers of the curvatures 43 and 44 of the arcs 41 and 42 lie on a line 45 which extends essentially parallel to the tension member 13 in the longitudinal direction of the belt. The extent of the arcs 41 and 42 is such that they extend to line 45. The centers of curvature of the circular arcs 41 and 42 are arranged on opposite sides of the center line xx of the associated circular arcs, the offset being essentially equal to or less than 10% of the radius of curvature of the arcs 41 and 42. The end regions of the two foot sections 47 and 48 of the adjacent teeth are connected to one another by a connecting section 46. The foot areas are circular arcs in cross section with the same radii R ₁₀ and RI ₁ .

Figur 4 zeigt den gleichen Riemen nach Figur 3, wie er ohne Last um eine Riemenscheibe gewickelt ist, welche Zähne von wahrhaft konjugierter Form zu den Riemenzähnen aufweist. EinFigure 4 shows the same belt of Figure 3 wrapped around a pulley with no load, which teeth of has a truly conjugate form to the belt teeth. A

■ ·■ ·

■ I■ I

- 25 -- 25 -

Vergleich der Figuren 3 und 4 zeigt, wie sich die Riemenzähne und Riemennuten nach der Erfindung von den konjugierten Zähnen und Nuten unterscheidet. In der Riemenscheibe nach der vorliegenden Erfindung ist der Abstand zwischen den einanaer zugewandten Flanken von aufeinanderfolgenden Scheibenzähnen der Art, daß die zwischen diesen Zähnen gebildete Nut wesentlich weiter ist als die Weite der konjugierten Nut nach Figur 4. Dies vermeidet ein störendes Zusammenwirken zwischen der nach vorne weisenden Flanke des Scheibenzahnes und der nachlaufenden Flanke des Riemenzahnes. Die Form der Flanke jedes Riemenzahnes nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Form der Flanke eines konjugierten Zahnes nach Fig. 4. Diese unterschiedliche Form hilft weiterhin dazu, einen störenden Eingriff zwischen Riemen- und Scheibenzahn zu vermeiden. Einer der beitragenden Faktoren zu dieser unterschiedlichen Form ist die Tatsache, daß die Radien R^ und R₂ der sich nicht schneidenden Kreisbogen 21 und 22 der Nut der Scheibe nach der Erfindung kleiner sind als die Radien der Kreisbögen, die zu den Flanken der konjugierten Zähne angenähert sind. Die Tiefe der Nut zwischen benachbarten Scheibenzähnen bei der Riemenscheibe nach der Erfindung ist geringer als die Tiefe der Nut in der konjugierten Scheibe. Das bedeutet, daß somit diese geringer ist als die Höhe eines Zahnes des Riemens. Dies ergibt sich deutlich aus Fig. 3, wo die Spitze des Riemenzahnes als Überlappung zur Basis der Scheibennut gezeichnet ist. Selbstverständlich tritt dieser Zustand in der Praxis nicht ein. Vielmehr wird der Riemenzahn aufgrund dieses Kontaktes mit dem Boden der Nut der Scheibe verformt. Es wird bevorzugt, daß die Scheibennuttiefe zwischen "\% und 1596 geringer ist alsComparison of Figures 3 and 4 shows how the belt teeth and belt grooves according to the invention differ from the conjugate teeth and grooves. In the pulley according to the present invention, the distance between the mutually facing flanks of successive pulley teeth is such that the groove formed between these teeth is substantially wider than the width of the conjugate groove according to FIG pointing flank of the pulley tooth and the trailing flank of the belt tooth. The shape of the flank of each belt tooth according to FIG. 3 differs from the shape of the flank of a conjugate tooth according to FIG. 4. This different shape also helps to avoid a disruptive engagement between belt and pulley teeth. One of the contributing factors to this different shape is the fact that the radii R ^ and R _{2 of} the non-intersecting circular arcs 21 and 22 of the groove of the disc according to the invention are smaller than the radii of the circular arcs which lead to the flanks of the conjugate teeth are approximated. The depth of the groove between adjacent pulley teeth in the pulley according to the invention is less than the depth of the groove in the conjugate pulley. This means that this is thus less than the height of a tooth of the belt. This can be seen clearly from FIG. 3, where the tip of the belt tooth is drawn as an overlap to the base of the pulley groove. Of course, this situation does not occur in practice. Rather, the belt tooth is deformed due to this contact with the bottom of the groove of the pulley. It is preferred that the washer groove depth be between "\% and 1596 less than

- 26 -- 26 -

die Höhe des Riemenzahnes. Die Form der Spitze jedes Zahnes der Scheibe nach der Erfindung ist gemäß Fig. 3 gegenüber der konjugierten Form nach Fig. 4 dadurch modifiziert, daß die Radien der Spitze bei der Scheibe nach der Erfindung wesentlich größer sind als die Radien der konjugierten Zähne. Dies führt zu einem wesentlich größeren Freiraum zwischen den Zahnspitzen und dem Fuß des Riemens bei der Erfindung im Vergleich zu der konjugierten bekannten For«a«the height of the belt tooth. The shape of the tip of each tooth of the disc according to the invention is shown in FIG. 3 with respect to the conjugate Shape according to FIG. 4 modified in that the radii of the tip in the disc according to the invention are significantly larger are than the radii of the conjugate teeth. This leads to a much larger space between the tooth tips and the Foot of the belt in the invention compared to the conjugated known for "a"

Bei der Konzipierung eines Antriebes nach der Erfindung ist es zusätzlich zu den schon beschriebenen Kriterien wünschenswert, daß das Verhältnis der Scherflache des Riemenzahnes (das ist die Fläche, die durch die Länge der gebrochenen Linie J-K in Fig.3 wiedergegeben ist) gegenüber der Rückenfläche des Scheibenzahnes (die Fläche, die durch die Länge der Linie F-G in Fig. 2 wiedergegeben ist) zwischen 50:1 und 1:1 und vorzugsweise geringer als 15:1 beträgt. Es ist außerdem wünschenswert, daß das Verhältnis der Riemenabscherfläche zu den: Scheibenrückenbereich (die Fläche, die durch die Länge der Linie J-L in Fig. 3 wiedergegeben ist) zwischen 4,69:1 und 1:1 und vorzugsweise kleiner als 3,5:1 ist. Innerhalb der oberen Grenze ist es auch wünschenswert, die maximale Anzahl von Riemenzähnen pro Längeneinheit zu verwenden.When designing a drive according to the invention, in addition to the criteria already described, it is desirable that the ratio of the shear surface of the belt tooth (that is the area which is reproduced by the length of the broken line J-K in Fig. 3) compared to the back surface of the Disk tooth (the area represented by the length of line F-G in Figure 2) between 50: 1 and 1: 1 and preferably is less than 15: 1. It is also desirable that the ratio of belt shear area to: pulley back area (the area represented by the length of line J-L in Figure 3) between 4.69: 1 and 1: 1 and preferably is less than 3.5: 1. Within the upper limit, it is also desirable to have the maximum number of belt teeth to be used per unit of length.

Bei Gestaltung eines Antriebes mit Riemen und Riemenscheibe gemäß den Kriterien, die oben gegeben worden sind, ist es möglich, einen oder mehrere der folgenden Vorteile zu verwirklichen:When designing a drive with belt and pulley according to the criteria given above, it is possible Realize one or more of the following advantages:

- 27 -- 27 -

Man erhält eine geringere Lärmentwicklung, eine höhere Winkelgeschwindigkeit, da die Riemenscheiben von kleinerem Durchmesser verwendet werden können, eine höhere Belastungskapazität, eine höhere Lebensdauer des Riemens, kompaktere Kraftransmissionssysteme, da kleinere Riemenscheiben es ermöglichen, daß die Riemenscheibe in dem System in geringeren Abständen voneinander angeordnet werden können, sowie Kraftübertragungssysteme von geringerem Gewicht, da die Riemenscheiben kleiner und im Gewicht geringer sind.You get a lower noise development, a higher angular velocity, since the smaller diameter pulleys can be used, a higher load capacity, one longer belt life, more compact power transmission systems as smaller pulleys allow the Pulley in the system can be spaced closer together, as well as power transmission systems from lower weight as the pulleys are smaller and lighter in weight.

Die Riemenscheibe, die hier beschreiben worden ist, kann in Verbindung mit gezahnten Riemen von anderer Konstruktion verwendet werden, als die wie sie in den oben genannten US-Patenten dargelegt sind. Die Kontur in einem Längsschnitt der einzelnen Riemenzähne kann trapezoidal, keilförmig oder krummlinig sein. Es kann auch eine Kombination oder eine Modifikation dieser Konturen verwendet werden. Der Riemen kann aich Zähne auf beiden Seiten des Zuggliedes aufweisen.The pulley that has been described here can be used in conjunction with toothed belts of construction other than those set forth in the above-referenced U.S. patents are. The contour in a longitudinal section of the individual belt teeth can be trapezoidal, wedge-shaped or curvilinear. A combination or modification of these contours can also be used. The belt can have teeth on both Have sides of the tension member.

Claims

5373 PATEiMl LAWYERS 'DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE BRAUNSCHWEIG MUNICH claims

1. Belt pulley to interact with the belt of a toothed belt drive, with several teeth separated by grooves, with each tooth groove symmetrical about a radial center line is formed and has a substantially U-shaped longitudinal cross-section, which is delimited by curved lines, characterized in that the tooth groove is delimited by two symmetrical, non-intersecting arcs (21,22) is, d: _e form parts of the tooth flanks and - at least approximated - correspond to a circular arc around Mitteilpunkte (24,25) in the groove area and up to at least 25% of the Extend groove depth (dg) and possibly connected to one another by a line (23) forming the groove base, that each of the two arcs (21,22) on the other hand by two to the groove center line X-X symmetrical connecting lines (31,33) with the Tips of adjacent teeth are connected, with each tooth tip in longitudinal section two to the center line Y-Y of the teeth symmetrically curved, non-intersecting lines (26,27) is limited, which - at least approximately - an arc of a circle and which are connected to one another via a line (28) forming the back of the tooth, the length of which is between 296 and 100% of the width of the belt tooth (40) of the associated Belt is.

2. Pulley according to claim 1, characterized in that that the two main arcs (21,22) extend to a height of at least 40% of the depth (dg) of the groove.

3. Pulley according to claim 1 or 2, characterized in that the center of curvature (24,25) of the two main arcs (21,22) at a height Cd ₁ ) of at least 50%, preferably of at least 65%, of the depth (dg) the groove are arranged.

4. pulley according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that both main arcs (21, 22) have a common center of curvature.

5. Pulley according to one of claims 1 to 3 »characterized marked eichnet that the centers of curvature (24,25) of the two main bends (21,22) are arranged offset from one another.

6. Pulley according to claim 5, characterized in that each main bow and the associated Center of curvature lie on the same side of the radial center line X-X of the groove.

7. Pulley according to claim 5, characterized in that the main arc and the associated Centers of curvature lie on opposite sides of the radial center line X-X of the groove.

8. Pulley according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the base of the Groove-forming connecting line (23) is straight.

9. Pulley according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the base of the Groove-forming connecting line (23) in the direction of the main body of the disc is concave or convex.

_{10. Pulley according to claim 9, characterized in that the radius of curvature (R 1} ) of the connecting line (23) forming the base of the groove is greater than the radius of curvature (R 1, R ₂ ) of the two main arcs (21, 22).

11. Pulley according to one or more of claims 1 to, characterized in that the base of the Groove-forming connecting line (23) is shorter than the length of the main arcs (21,22).

12. Pulley according to claim 11, characterized in that the length of the forming the base of the groove Connecting line (23) no more than $ 60, preferably does not exceed 3596 the length of the two main arcs (21,22).

13. Pulley according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that the to the

Connecting lines (31 »33) bordering the tooth tip are shorter than the main arcs (21,22) are.

14. Pulley according to claim 13, characterized in that the length of the adjoining the tooth tips Connecting lines (31,33) not more than 60%,

preferably no more than 35% of the length of the main arches (21,22).

15. Pulley according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that the to the Connection lines (31,33) adjoining the tip of the teeth are straight.

16. Pulley after a%. --r several of claims 1 to 14, characterized in that the to the Connection lines (31,33) adjoining the tip of the tooth are - at least approximately - arcs of a circle.

17. Pulley according to claim 15 or 16, characterized in that that the extension of the straight connecting lines or the tangent to the center of the curved Connecting lines (31,33) with the radial center line X-X of the Ntu include an angle not greater than 20 °.

18. Pulley according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that the center points (29,30) which - at least approximately - a circle

arc corresponding and the tooth tip delimiting arcs (26,27) are arranged offset from one another.

19. Pulley according to one or more of claims 1 to

18, characterized in that the to the Connecting lines (31 and 33) adjacent to the tips of the teeth are shorter than the arc length of the lines forming the tips of the teeth Arcs (26,27) are.

20. Pulley according to one or more of claims 1 to

19, characterized in that the ratio the width of the belt teeth to the length of the connecting line (28) forming the tooth back is less than 15: 1.

21. Toothed belt drive with a pulley according to claim 1 to j · 20, characterized in that the ratio the width of the belt tooth to the width of the intermediate

area (LJ) between adjacent teeth is between 4.69: 1 'and 1: 1 and is preferably less than 3 _f 5: 1.

:,

22. Pulley to interact with a flexible, a A plurality of toothed belts, wherein the

Pulley has a plurality of teeth separated by grooves, each groove symmetrical about the radial center line is formed and has a substantially U-shaped cross section, characterized in that the cross-sectional shape of each disk tooth and the tensile

subordinate groove deviates from the conjugate form, which is derived from the belt tooth, in the following way:

a) The distance between the facing flanks of the disc teeth is such that the disc groove wider than the conjugate groove.

b) The shape of each flank comprises a curved line which - at least approximately - is an arc of a circle around a center point which lies within the groove surface, the flank being in the shape of the flank of a conjugate tooth deviates.

c) The shape of the tip of each disk tooth is modified in such a way that there is a greater free space between the tooth tip and the root of the belt tooth-it is compared to a conjugated tooth, and

d) the ratio of the belt tooth shear area (JK) to the pulley back area (GF) is between 5 [beta]: 1 and 1: 1.

23. Belt drive according to claim 22, characterized in that g e k e η η ζ calibrates that the cross-sectional shape of each disk tooth and the associated groove differ from the conjugate shape, which can be derived from the belt tooth, also deviates in such a way that the depth of each pulley groove is less than the height of each Belt tooth is.

24. Belt drive according to claim 23, characterized in that that the depth of each disc groove is between 1 - 15% is less than the height of each belt tooth.

25. Belt drive according to one or more of claims 22 to 24, characterized in that the arches which at least approximately determine the curved lines of each tooth flank, have a smaller radius than the arcs, which at least approximately limit the curved lines of the conjugate groove shape.

26. Belt drive according to claim 25, characterized in that that the connecting line (23) forming the base of the groove is shorter than each of the curved lines (21,22,26,27).

27. Belt drive according to one or more of claims 22 to 26, characterized in that the cross-sectional shape of the disk groove deviates further from the conjugate groove shape, in which the curved lines of each flank are the lines that form the shape of the adjacent tooth tips, do not cut and are connected to the lines delimiting the tooth tips by further connecting lines (31 »33).

28. Belt drive according to Claim 27, characterized in that the connecting lines (31, 33) adjoining the curved lines of the tooth tips are shorter than any curved lines (21, 22, 26, 27) .

29. Belt drive according to one or more of claims 22 to 28, characterized in that the ratio of the belt tooth shear area to the tooth back is less than 15: 1.

30. Belt drive according to one or more of claims 22 to 29, characterized in that the ratio of the belt tooth shear surface to the intermediate region between the
Belt teeth between 4.69: 1 and 1: 1, preferably smaller
than 3.5: 1.

i / wed