NL8300849A

NL8300849A - Door een tandriem aangedreven inrichting voor vermogenstransmissie.

Info

Publication number: NL8300849A
Application number: NL8300849A
Authority: NL
Original assignee: Tampella Oy Ab
Priority date: 1982-03-10
Filing date: 1983-03-09
Publication date: 1983-10-03
Also published as: DE3305504C2; US4545778A; GB2116289B; DE3305504A1; SE8300956D0; SE8300956L; FI64445C; IT1160726B; GB2116289A; FI64445B; GB8304557D0; SE449248B; IT8319751A0

Description

* 'N * 833018/Ke/ae

Korte aanduiding: Door een tandriera aangdreven inrichting voor vermogenstransmissie.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor de overbrenging van vermogens, omvattend een ringschijf voorzien van een vertanding aan de buitenzijde en ruim voorzien van een corresponderende vertanding aan de binnen-5 zijde die trechtkomt tegen de vertanding van de riemschijf, waardoor de riem om de riemschijf draait, en een tweede aandrijfmiddel om vermogen over te brengen tussen die riemschijf en het genoemde aandrijfmiddel.

Reeds lang worden tandriemen gebruikt voor vermogens-10 transmissie in plaats van tandwielen, kegelriemen, kettingen en soort gelijke middelen voor het overbrengen van vermogen. De tandriem draait om twee of meer van tanden voorziene riemschijven om door middel van de band vermogen over te brengen van de aandrijvende riemscijf naar een aange-15 dreven riemscijf of -schijven. De in de riem en op de riemscijven aangebrachte vertanding dient om slippen van de riem ten opzichte van de schijf te voorkomen.

Wanneer men door tandriemen aangdreven vermogenstransmissie inrichtingen wil gebruiken voor toepassingen 20 waarin hoge omtrekssnelheden en hoge vermogenstransmissies nodig zijn moeten uitermate brede riemen worden gebruikt. Dergelijke brede riemen veroorzaken echter aanzienlijke geluidsproblemen in de vorm van een luide fluittoon.

Dit fluitgeluid van hoge frequentie is het gevolg van het 25 ontsnappen van lucht die ingesloten wordt tussen de riem en de riemschijf, van tussen de tanden, met een zeer hoge snelheid over de hele breedte van de tand. Dit fluitprobleem treedt niet op wanneer smalle riemen worden gebruikt. Er zijn pogingen gedaan om de geluidsproblemen te voorkomen 30 of te verminderen door de transmissies op te sluiten binnen geluidwerende schermen, zoals verschillende kasten.

Uit het DEOS 2.115.843 is het bekend dat geluid als 8300849 4 < -2- gevolg van de samenpersing van lucht die ingesloten wordt tussen een riem en een riemschijf aanzienlijk gereduceerd kan worden door de riemschijf te voorzien van een omtreks-sectie van gesinterd metaal. Door de poreusheid: van de omtrekssectie wordt-de samenpersing van de lucht die ingesloten wordt tussen de riem en de riemschijf gereduceerd, waardoor op overeenkomstige wijze het geproduceerde geluid wordt gereduceerd. Om echter de riemschijf te voorzien van een omtrekssectie van dit speciale metaal is duur en moeilijk voor wat betreft de fabricage technieken.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel een door een riemschijf aangedreven transmissie inrichting voor vermogens te verschaffen waarbij dit bezwaar wordt ondervangen en een aanzienlijke verlaging van het geluidsniveau mogelijk is door eenvoudige maatregélen.

De inrichting volgens de uitvinding is daartoe gekenmerkt doordat de vertanding van de riemschijf en/of de riem voorzien is van een of meer kanalen voor de afvoer van lucht die ingesloten wordt tussen de vertandingen, welke afvoerkanalen de tandholten met de omgevingslucht verbinden.

De uitvinding is gebaseerd op de gedachte dat er voor de lucht die wordt ingesloten tussen de vertandingen van de riemschijf en de riem een mogelijkheid wordt ge-o schapen te worden afgevoerd naar de omgevingslucht zonder dat de lucht aanzienlijk wordt samengedrukt tussen de riemschijf en de riem. Dit kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd door in het tandwiel in de draairichting daarvan of dwars ten opzichte van die richting groeven te maken waarlangs de lucht kan worden afgevoerd. Op dezelfde wijze kan het tandwiel worden voorzien van luchtuitlaatkanalen, bijvoorbeeld door gaten te maken vanaf de vertanding naar de buitenzijde, of vanaf de ene tandholte naar de andere. Men kan ook de riem op soort gelijke wijze voorzien van groeven of kanalen die de vorm hebben van gaten.

In een voorkeursuitvoering van de uitvinding wordt tenminste één groef evenwijdig aan de draairichting gemaakt in de vertanding van de riemschijf en/of de riem. Hierdoor 8300849 -3- is steeds een verbinding aanwezig vanaf de tandholten door de groef of groeven naar de atmosfeer wanneer de tanden van de vertandingen in de tandholten terechtkomen. Daarnaast kan men een brede tandriem laten werken zoals twee of meer smallere riemen wanneer de groef of groeven de vertanding van de riemschijf of de riem verdelen in een aantal stroken in de omtreksrichting van de riemschijf of in de lengterichting van de band, met onderlinge afstand tussen die stroken. Zo zal een brede tandriem werken op de wijze van smalle riemen, die geen neiging hebben om geluid te veroorzaken, zelfs bij hoge snelheden. Het is eenvoudig een of meer groeven te draaien in de omtrek van de riemschijf, waardoor het geluidsniveau van een door een tandriem aangedreven vermogenstransmissie aanzienlijk wordt gereduceerd.

In plaats van de riemschijf of bovendien kan men een of meer groeven aanbrengen in de binnenzijde van de riem wanneer die wordt vervaardigd. In beide gevallen kan de groef lopen tot aan de basis van de vertanding of bij voorkeur nog dieper, waardoor een afvoerdoorgang voor de lucht ontstaat tot aan het einde, om op die manier de samenpersing van lucht te verminderen.

Een verdere voorkeursuitvoering van de uitvinding is gekenmerkt doordat de vertanding van de riemschijf en/of de riem in de draairichting voorzien is van op afstanden gelegen kanalen of gaten die eindigen buiten de vertanding.·

Als gevolg hiervan is steeds een verbinding aanwezig vanaf de tandholten door de gaten naar de atmosfeer wanneer de ! vertandingen tegen elkaar komen.

De uitvinding zal hierna in meer bijzonderheden worden beschreven aan de van de bijgaande tekening.

Fig. 1 toont perspectivisch een voorkeursuitvoering van de vermogenstransmissie volgens de uitvinding;

Fig. 2 is een doorsnede volgens de lijn II-II in fig.

1.

Fig. 3 toont perspectivisch een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding;

Fig. 4 is een doorsnede volgens de lijn IV-IV in fig. 3; 8300849 -4-

Fig. 5 toont perspectivisch een derde uitvoeringsvorm van de inrichting;

Fig. 6 is een doorsnede volgens de lijn VI-VI in fig· 5;

Fig. 7 is een doorsnede volgens de lijn VII-VII in fig. 6;

Fig. 8 toont perspectivisch een vierde uitvoering van de inrichting;

Fig. 9 is een doorsnede volgens de lijn ÏX-IX in fig.

8;

Fig. 10 is een doorsnede volgens de lijn X-X in fig.

9;

Fig. 11 toont perspectivisch een vijfde uitvoering van de inrichting;

Fig. 12 toont perspectivisch een zesde uitvoering van de inrichting.

Fig. 13 is een doorsnede volgens de lijn XIII-XIII in fig. 12;

Fig. 14 toont perspectivisch een zevende uitvoering van de inrichting;

Fig. 15 is een doorsnede volgens de lijn XV-XV in fig. 14;

Fig. 16 toont perspectivisch een achtste uitvoering van de inrichting;

Fig. 17 is een doorsnede volgens de lijn XVII-XVII in fig. 16;

Fig. 18 toont perspectivisch een negende uitvoering van de inrichting;

Fig. 19 is een doorsnede volgens de lijn XIX-XIX in fig. 18;

Fig. 20 toont perspectivisch een tiende uitvoering van de inrichting;

Fig. 21 is een doorsnede volgens de lijn XXI-XXI in fig. 20, en

Fig. 22 en 23 tonen stellen krommen waaruit het verlaagde geluidsniveau blijkt van de vermogenstransmissie-inrichting terwijl die onbelast respectievelijk belast draait.

8300849 -5-

De vermogenstransmissie-inrichting die weergegeven is in fig. 1 en 2 omvat een riemschijf 1 en een eindloze riem 2. De riem loopt minstens om een ander aandrijfmiddel, gewoonlijk in de vorm van een tweede riemschijf, een 5 astap, een riemtrommel of dergelijke.

De riemschijf 1 is aangebracht op een as 4 en aan.de buitenomtrek van die schijf is een vertanding 5 gevormd.

Een corresponderende vertanding 6 is gevormd aan de binnenzijde van de riem 2.

10 Volgens de uitvinding zijn twee omtreksgroeven 7 gedraait in de omtrek van de riemschijf, haaks op de tanden van de vertanding 5. De groeven verdelen de vertanding in drie even brede tandringen 5A, 5B, 5C. Uiteraard behoeven de gevormde afzonderlijke tandringen niet even breed te 15 zijn maar kan hun relatieve breedte wisselen. De groeven strekken zich uit tot iets onder de bodem van de tandholten, zoals het beste blijkt uit fig. 2.

De vertanding van de aandrijving 3 is bij voorkeur voorzien van soort gelijke groeven als de tandriemschijf 1. In 20 de in fig. 3 en 4 weergegeven uitvoeringsvorm zijn de groeven 17 voor de onderdrukking van geluid gevormt aan de binnenzijde van de tandriem 2 zodat de vertanding 6 van de riem wordt verdeeld in 3 afzonderlijke tandringen 6A, 6B, 6C. In dit geval is een conventionele vertanding 5 gevormd aan de 25 riemschijf 1. De getekende riem is voorzien van een gebruikelijke basislaag 18 van linnen.

In de in fig. 5 tot 7 weergegeven uitvoering zijn wig- ! vormige groeven 27 gevormd in de tandholten van de vertanding 5 van het tandwiel 1 aan beids zijde van het tandwiel, zodat j 30 lucht door die groeven kan worden afgevoerd. De lengte van de groeven in dwarsrichting ten opzichte van de vertanding kan wisselen maar is bij voorkeur van dezelfde grootte als de breedte van het groefloze tussen liggende deel dat in het middel overblijft. De groeven behoeven evenmin wig-35 vormig te zijn maar kunnen, afhankelijk van de manier waarop ze worden gemaakt, andere vormen hebben.

In de in fig. 8 tot 10 weergegeven uitvoeringsvorm wordt een groef 37 met de breeedte van het hele tandwiel gemaakt in de tandholten van de vertanding 5/Ke? tandwiel.

8300849

________. A

W ψ -6-

De plaats van die groef in de tandholte kan wisselen, evenals de diepte en de vorm ervan. Bij voorkeur ligt de groef echter dichter bij die zijde van de tandholte waar de tand van de riem 2 het oppervlak het laatste raakt.

5 In de in fig. 11 weergegeven uitvoeringsvorm zijn twee gaten 47 gemaakt in elke tandholte van de vertanding 5 van de riemschijf 1, welke gaten wordt lucht van tussen de tanden afgevoerd naar de atmosfeer wanneer de tanden tegen elkaar terecht komen.

10 In de in fig. 12 en 13 weergegeven uitvoering worden door het tandwiel lopende gaten 57A geboord in axiale richting van het tandwiel 1. De tandholten van de vertanding 5 zijn met die gaten verbonden door middel van radiale gaten 57B waardoor op deze manier lucht kan worden 15 afgevoerd. De axiale gaten zijn bij voorkeur groter dan de radiale gaten, hetgeen de afvoer van lucht vergemakkelijkt.

In de in fig. 14 en 15 weergegeven uitvoering zijn gaten 67 in het tandwiel 1 dat een flens heeft die smaller is dan de tandring, recht door de tandring vanaf de tand-20 holten van de verbinding 5 naar het omtreksvlak dat naar de as gekeerd is. Afhankelijk van de dikte van de flens kunnen de gaten op verschillende manieren geplaatst worden en, indien nodig, schuin worden geboord zodat een geschikte onderlinge afstand van de gaten wordt verkregen.

25 In de in fig. 16 en 17 weergegeven uitvoering zijn gaten 77,. die zich vanaf de tandholten van de vertanding 6 uitstrekken tot de buitenzijde, in de tandriem 2 gemaakt, waarbij lucht door die gaten wordt afgevoerd.

In de in fig. 18 en 19 weergegeven uitvoeringsvorm 30 zijn de luchtafdoorgangen gevormd door in de vertanding 5 van het tandwiel 1 kanalen 87 te maken die lopen van de ene tandholte, naar de andere door middel van twee schuine, elkaar snijdende gaten.

In de in fig. 20 en 21 weergegeven uitvoering zijn de 35 luchtafvoerdoorgangen gevormd door onder de tanden van de vertanding 5 van het tandwiel 1 kanalen 97 te maken die leiden van de ene tandholte naar de andere door middel van twee schuine gaten die elkaar snijden.

8300849 « «* -7-

Er is opgemerkt dat het aanbrengen van luchtafdoor-gangen in de vertanding van de riemschijf een aanzienlijke vermindering wordt verkregen van het geluid wat anders door een brede riem wordt veroorzaakt. In een voorbeeld 5 worden twee groeven op een afstand van 30 mm van elkaar en van de randen van de vertanding geboord in de 90 mm breedte vertanding van twee riemschijven. De breedte van de groeven was 4 mm en diepte 8 mm, waarbij de groeven zich uitstrekten tot ongeveer 4 mm onder de basis van de 10 tanden. De tandwielen werden verbonden door middel van een conventionele tandriem, en een van de tandwielen werd in draaiing gebracht door middel van een electro motor.

In fig. 22 en 23 is het geluid weergegeven dat veroorzaakt werd door de riemschijven volgens dit voorbeeld, 15 vergeleken met het geluid dat geproduceerd werd door soort gelijke, groefloze riemschijven, kromme B. Het geluid dat geproduceerd werk d or de riemschijven die voorzien waren van groeven zonder belasting (fig. 22) waarin frequentie van 2 kHz was aanzienlijk minder, waarbij het grootste 20 verschil ongeveer 8 dB, en de totale hoeveelheid geluid was ongeveer zes dB kleiner dan bij gebruik van groefloze tandwielen.

Wanneer de vermogenstransmissie-inrichting wordt belast (fig. 23) en de riem een vermogen overbrengt van onge-25 veer 55 kW, is het grootste verschil ingeluid bij hoge frequenties ongeveer 10 dB en het verschil van de totale hoeveelheid geluid is ongeveer 8 dB ten gunste van'gegroefde riemschijven. Het relatieve belang van hoge frequenties in geluid is, voor wat betreft de scherpte van het gehoor, 30 veel groter dan het belang van lager frequenties zodat de uitvinding een bijzonder gunstig effect heeft op het meest schadelijke geluid.

De tekeningen en de bijbehorende beschrijving zijn slechts bedoeld om de uitvindingsgedachte te illustreren. In de 35 bijzonderheden kan de inrichting voor de overbrenging van vermogen volgens de uitvinding aanzienlijk variëren binnen het kader van de conclusies. Zo is het, indien nodig, mogelijk om zowel de vertanding van het tandwiel als die van de riem te voorzien van een groef of van groeven van de 8300849 -8- * Ψ 31 beschreven soort en/of van gaten zoals hierboven beschreven. De gaten kunnen rond zijn, eliptisch of van elke andere vorm. Gaten die na elkaar liggen in de beliggingsrichting van de tanden behoeven niet noodzakelijk onderling gericht 5 zijn, maar kunnen in de achtereenvolgende tandholten axiaal op verschillende plaatsen liggen. Evenmin behoeven de in de tandholten gemaakte gaten radiaal te zijn; ze kunnen ook schuin lopen in elke richting. De gaten en de groeven kunnen zich op verschillende plaatsen bevinden 10 in de tandholten in de bewegingsrichting van de tanden, maar bij voorkeur liggen ze dichter bij die kant van de tandholte waar de tand het vlak het laatste raakt.

Indien nodig kunnen de beschreven uitvoeringen ook op verschillende manieren worden gecombineer. Het verdiende 15 voorkeur dat, indien mogelijk, alle tandwielen en de band of banden die aanwezig zijn in de vermogenstransmissie voorzien worden van luchtafvoermiddelen volgens de uitvinding waardoor een hoog effect van geluidsonderdrukking wordt bereikt.

20 8300849

Claims

1. Inrichting voor de overbrenging van vermogens, omvattend een ringschijf 1;11 voorzien van een vertanding 5;15 aan de buitenzijde en ruim 2;12 voorzien van een corresponderende vertanding 6;16 aan de binnenzijde die terechtkomt tegen de vertanding 5 van de riemschijf, waardoor de riem om de riemschijf draait, en een tweede aandrijfmiddel 3 om vermogen over te brengen tussen die riemschijf en het genoemde aandrijfmiddel, met het kenmerk dat de vertanding (5 resp. 6. van de riemschijf .(1) en/of de riem (2) voorzien is 10 van een of meer kanalen (7;17;27;37;47;57;67;77;87;97) voor de afvoer van lucht die ingesloten wordt tussen de vertandingen, welke afvoerkanalen de tandholten met de omgevingslucht verbinden.

2. Inrichting volgens conclusie 1,met het k e n -15 merk dat de vertanding (5,6,16) of de vertandingen (5,6) voorzien zijn van tenminste een groef (7;17) evenwijdig aan de draaiingsrichting.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het ken-' merk dat de groef (7;17) onder de basis van de tanden 20 van de vertanding (5;6) loopt.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk dat de groef of groeven (7;17) de vertanding (5;6) verdelen in afzonderlijke, bij voorkeur even brede tandringen (5A,5B,5C;6A,6B,6C).

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het ken merk dat de vertanding (5,6) of de vertandingen (5,6) in de draairichting voorzien zijn van op afstand gelegen gaten (47;57;67;77) die eindigen buiten de vertanding.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het ken- 830 0 8 4 9 ___ — —--1 --10- 4 merk dat de gaten (47;57) van de tandholten van het tandwiel (1) lopen naar het zijvlak van de riemschijf.

7. Inrichting volgens conclusie 5, met het ken merk dat de gaten (77) zich vanaf de tandholten (2) 5 door de riem heen uitstrekken.

8. Inrichting volgens conclusie 5, met het ken merk dat de gaten (67) zich in een tandwiel (1) dat voorzien is van een flens die smaller is dan de vertanding (5) uitstrekken vanaf de tandholten naar het vlak van de 10 tandring dat naar de as is gekeerd.

9. Inrichting volgens conclusie 1, met het ken merk dat de vertanding of vertandingen (5,6) voorzien zijn van kanalen die van de ene tandholte door de tand naar een andere tandholte lopen.

10. Inrichting volgens conclusie 1, met het ken merk dat de vertanding of vertandingen (5,6) in elke tandholte voorzien zijn van een of meer dwarsgroeven (27;37).

11. Inrichting volgens conclusie 10,met het kenmerk dat de groeven (37) dezelfde breedte hebben als 20 de hele vertanding (5,6). 8300849