NL8401547A

NL8401547A - Drijfriempoelie.

Info

Publication number: NL8401547A
Application number: NL8401547A
Authority: NL
Original assignee: Pirelli
Priority date: 1983-05-19
Filing date: 1984-05-14
Publication date: 1984-12-17
Also published as: BR8402234A; GB2140122A; DK202184A; NO841990L; SE8402698D0; JPS59219571A; IT8321174A0; DE3418383A1; US4568320A; IT1207464B; FR2546256A1; GB2140122B; GB8411496D0; DK202184D0; SE8402698L

Description

c

V

Jj ( | VO 6169

Drijfriempoelie.

De uitvinding heeft betrekking op een poelie voor een drijfriem, van de soort waarbij pennen in radiale richting ten opzichte van de as uitsteken en bestemd zijn voor opname in corresponderende gaten in de drijfriem.

5 Bekende drijfriemen van dit type hebben bepaalde nadelen. In de eerste plaats kunnen zij niet worden gebruikt bij transmissie's waarbij grote koppels moeten worden overgebracht. Zowel de afmetingen als wel de vorm van de diverse elementen van deze poelies zijn ongeschikt voor het gebruik van drijfriemen waarmede het mogelijk is een juiste doorgang 10 van de spanningen tussen elke pen en de riem over te dragen op de twee ringvormige riemstroken die zich aan weerszijden van de pennen uitstrekken. Door deze afmetingen en vormen worden namelijk in geval van grote koppels, abnormale vervormingen in de riemdelen veroorzaakt, in het bijzonder die materiaaldelen die de afstanden tussen twee opeenvolgende 15 gaten in de riem overbruggen, waarbij breukvorming in de riem kan optreden bij de bovengenoemde ringvormige stroken.

Daar komt bij dat elke pen de neiging heeft druk uit te oefenen op het deel van de riem waar deze op rust met als resultaat dat een deel merkbaar gaat hellen ten opzichte van een aan het steunoppervlak van de 20 riem rakend vlak en derhalve een relatief grote radiale component optreedt. Deze radiale component kan gemakkelijk aanleiding geven tot abnormale vervormingen in het riemmateriaal, en tot het "overslaan"van gaten door de pennen en omgekeerd.

Bovendien geschiedt bij bekende riemen van het onderwerpelijke type 25 de aangrijping tussen elke pen en het bijbehorende gat niet gelijkmatig en regelmatig met als gevolg, dat abnormale spanningsbelastingen in de riem optreden en bovendien lawaai wordt geproduceerd dat bijzonder hinderlijk is zodra de riem met hoge snelheden functioneert.

Bovendien zijn bekende poelies van het onderwerpelijke type alleen 30 geschikt voor transmissies waarbij de evenaarvlakken van de poelies in hoofdzaak in het zelfde vlak liggen en waarbij de riempoelies zijn samengevoegd op evenwijdige assen. Zodra namelijk de evenaarvlakken van deze poelies niet meer samenvallen, dan wel een hoek met elkaar maken, treden onregelmatigheden in de transmissie op met abnormale spannings-35 belastingen in de riem zelf, die aanleiding kunnen geven tot snelle breuk van de riem.

8401547 -2-

Het doel van de uitvinding is een riempoelie van de onderwerpe-lijke soort, waarbij de genoemde nadelen zijn vermeden en die derhalve kan worden gebruikt voor het overdragen van grote koppels, die regelmatige en gelijkmatige bewegingstransmissie mogelijk maakt zonder sto-5 rend geluid en die kan worden gebruikt in een transmissie waarbij de riempoelies in verschillende vlakken liggen, dus op ten opzichte van elkaar hellende assen zijn gemonteerd.

Volgens de uitvinding is hiertoe een poelie voor een drijfriem, voorzien van pennen die in radiale richting ten opzichte van zijn as 10 uitsteken en die zijn ingericht voor opname in corresponderende gaten in de riem, gekenmerkt doordat de poelie is voorzien van een riemonder-steuningsoppervlak, waarvan de breedte, gemeten in asrichting, is gelegen tussen twee maal en vier maal de afmeting van het basisdeel van elk van de pennen, gemeten in de asrichting, waarbij de afmeting van het 15 basisdeel van elk van de pennen, gemeten in de richting haaks op de eerdergenoemde richting, ligt tussen 3/10 en 8/10 van de afstand tussen de assen van twee opeenvolgende pennen, gemeten bij de basisdelen.

Eenvoudigheidshalve is elk van de pennen zijdelings begrensd door een omwentelingsoppervlak waarvan de beschrijvende kromme wordt 20 gevormd door een omtreksboog met een straal gelegen tussen 15/100 en 45/100 van de poeliestraal. Ook kan elk van de pennen zijdelings zijn begrensd door een omwentelingsoppervlak waarvan de beschrijvende kromme wordt gevormd door ten minste twee omtreksbogen, waarvan de middens aan weerszijden van genoemde kromme liggen, zodat de kromme zelf een 25 buigingspunt vertoont.

Ter verduidelijking van de uitvinding zullen, onder verwijzing naar de tekening, enige uitvoeringsvoorbeelden van de drijfriempoelie worden beschreven.

Fig. 1 toont schematisch de poelie volgens de uitvinding in aan-30 grijping met een drijfriem met gaten;

Fig. 2 is een dwarsdoorsnede van de poelie volgens fig. 1 volgens een diametraal vlak;

Fig. 3 is een doorsnede overeenkomstig fig. 2 van een iets afwijkende poelie; 35 Fig. 4 toont schematisch de poelie volgens de uitvinding in een andere uitvoeringsvorm dan afgebeeld in fig. 1; 8401547 -3-

Fig. 5-8 tonen diverse poelieprofielen in doorsnede;

Fig. 9-11 tonen diverse configuraties tijdens de aangrijping tussen een riem en een poelie; en

Fig. 12 - 14 tonen verschillende constructieve uitvoeringen van de poelie volgens de uitvinding.

5 De poelie volgens de uitvinding omvat in hoofdzaak een cilin drische strook of band 1, voorzien van een steunoppervlak 2 voor een riem, van welk oppervlak radiaal pennen 3 uitsteken. De poelie is voorzien van op zichzelf bekende elementen met behulp waarvan de band 1 kan worden gekoppeld aan een rotatie-as 4 waarop de poelie zelf is bevestigd. 10 De poelie kan deel uitmaken van een transmissie, voorzien van een drijfriem 5 met een in hoofdzaak rechthoekige dwarsdoorsnede en voorzien van een aantal gaten 6, elk geschikt voor koppeling met een corresponderende pen 3.

Volgens de uitvinding heeft het riemondersteuningsoppervlak 2 15 een breedte 1_ die gemeten in de richting van 'de as 4, gelegen is tussen twee en vier maal de afmeting van het basisdeel van de pennen 3, gemeten in de richting van bovengenoemde as. Bij cirkelvormige doorsnede van elke pen zoals bij voorkeur het geval is, ligt de breedte JL tussen twee maal en vier maal de diameter d. van de pendoorsnede.

20 Het is gebleken, dat indien de verhouding tussen de diameter d en de breedte 1_ tussen de bovenaangegeven grenzen wordt gekozen op het steunoppervlak 2 van de poelie, twee banden 7 aanwezig zijn, elk aan één zijde van de pennen 3 met afmetingen die voldoende zijn voor het gebruik van een riem, waarbij de . spannings-doorstroming op de juiste 25 wijze (hierop zal later worden ingegaan) plaats heeft vanaf de contact-zone tussen pen en riem en de riemdelen die bovengenoemde poeliestroken liggen.

Volgens de uitvinding is de afmeting van het basisdeel van elk van de pennen (gelijk aan de diameter d indien de doorsnede cirkel-30 vormig is), gemeten in de richting haaks op de eerdergenoemde richting, gelegen tussen 3/10 en 8/10. van de afstand £ tussen de as van twee opeenvolgende pennen (aldaar gemeten afstand), bij de basisdelen, zoals blijkt uit fig. 1. Het is gebleken, dat de keuze van de verhouding tussen de diameter d en de afstand £ binnen het in het voorgaande aan-35 gegeven gebied, het gebruik mogelijk maakt van een drijfriem 5, waarvan het materiaal, gelegen tussen twee pennen geen aanmerkelijke vervor- 8401547 -4- mingen ondergaat en derhalve de correcte aangrijping tussen pennen en riemen gewaarborgd blijft

Het oppervlak 2 kan cilindrisch zijn zoals weergegeven in de uitvoeringsvorm van fig. 2 of ook kan het oppervlak iets hellen, zoals 5 weergegeven in fig. 3.

Elke pen 3 wordt bij voorkeur begrensd door een omwentelings-oppervlak 10, verkregen door rotatie van een geschikte omwentelings-kromme rondom de as 11 van de pen (fig. 5). Volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding als weergegeven in fig. 5, wordt de genoemde 10 omwentelings-kromme gevormd door een cirkelboog, waarvan de straal r_ is gelegen tussen 15/100 en 45/100 van de straal R van de poelie. Elke pen wordt derhalve buitenwaarts begrensd door een deel van een cilindrisch oppervlak dat bij voorkeur is verbonden met het bovengenoemde orawente-lingsoppervlak 10. Bij voorkeur is de hoogte van elke pen iets groter 15 dan de dikte h van de riem zoals weergegeven in fig. 5. Bij voorkeur is de genoemde penhoogte gelijk aan ander half maal de dikte h van de riem.

De middens O van de cirkelbogen 12 worden gekozen op een rechte lijn tl_ die raakt aan het oppervlak, verkregen door snijding van het steunoppervlak 5 van de riem met evenaarvlak van de poelie, dat bij C 20 de as 11 van de pen snijdt.

In een afwijkende uitvoeringsvorm, welke in fig. 6 is weergegeven is het omwentelingsoppervlak 10, dat de pen zijdelings begrenst, verkregen met een omwentelings-kromme 12, die eveneens door een cirkelboog wordt gevormd en waarvan de straal is gelegen binnen de in het voorgaande 25 aangegeven grenzen, echter de plaats van de middens 0 van deze bogen wijkt af van die in fig. 5. De middens liggen namelijk op de rechte lijn t2 die zich op afstand, namelijk een afstand gelijk aan de helft van de dikte h van de riem, ligt van de eerdergenoemde rechte lijn tl.

De nadere uitwerking van de uitvinding voor wat betreft het omwen-30 telingsoppervlak 10 van elke pen 3, kan zoals weergegeven in fig. 8, de beschrijvende-kromme van dit oppervlak worden gevormd door twee cirkelbogen 13 en 14, waarvan de middens aan weerszijden van de kromme zelf liggen, zodanig, dat de kromme een buigpunt heeft. Deze middens liggen op dezelfde rechte lijn t3 haaks op de as 11 van de pen, en de stralen 35 rl_ en _r2 zijn aan elkaar gelijk. -Bij voorkeur is de afstand van het buigpunt en derhalve van de rechte lijn t3 tot de rechte lijn tl (die zich uitstrekt door het snijpunt C) in hoofdzaak gelijk aan de helft van de dikte 8401547 -5- h van de riem, zoals duidelijk aangegeven is in fig. 8.

De omwentelings-kromme,waarmee het zijdelingse begrenzingsopper-vlak van de pen volgens fig. 8 wordt verkregen omvat bij voorkeur een derde omtreksboog 15 met een straal r3_ voor het verkrijgen van dat deel van het omwentelingsoppervlak dat de pen aan de bovenzijde begrenst. De 5 omwentelings-kromme, die aldus wordt verkregen omvat de cirkelbogen met stralen rl, r2 en r3_, gelegen binnen het omwen-tëLingsprofiel 12 (fig.8) van het penoppervlak zoals weergegeven in fig. 5. Dit profiel is met streeplijnen aangegeven.

Elke pen 10 kan ook zijn begrensd door een conisch zij-oppervlak 10 zoals weergegeven in fig. 7.

De poelie volgens de uitvinding kan meerdere pennenreeksen omvatten, die op verschillende evenwijdige vlakken zijn aangebracht , zoals weergegeven in de uitvoeringsvorm volgens fig. 4. Deze poelies met meerdere pennenreeksen kunnen worden opgevat als te zijn samengesteld 15 door samenvoegen van een aantal elementair poelies volgens fig. 1

De poelie volgens de uitvinding kan op elke geschikte wijze worden vervaardigd. In de figuren 12-14 zijn drie verschillende uitvoeringsvormen aangegeven die zich van elkaar onderscheiden door de wijze waarop de band 1 en de pennen 3 zijn vervaardigd en door de wijze waarop 20 de delen die de band met de as 4 verbinden, zijn geconstrueerd.

In de uitvoeringsvorm volgens fig. 12 wordt de band 1 gevormd van een stuk plaatmateriaal met een schijfdeel 20 dat op een (niet af-gebeelde) naaf kan worden bevestigd. Elke pen 3, die bijvoorbeeld kan worden vervaardigd door afdraaien^of ook door door plastische vervor-25 ming, is in een corresponderend gat in de band 1 aangebracht, en aldaar bevestigd bijvoorbeeld door middel van lassen.

In de uitvoeringsvorm van fig. 13 is de band 1 die eveneens van plaatmateriaal is vervaardigd, met een naaf 22 verbonden door een schijfvormig deel 21. Elke pen 3 kan, zoals duidelijk uit fig. 13 blijkt, 30 worden verkregen door een dieptrekbewerking in het materiaal van de band 1.,

In de uitvoeringsvorm van fig. 14 is de poelie verkregen door spuitgieten van plastisch materiaal. Derhalve is deze uitvoeringsvorm ééndelig.

8401547 -6-

De poelie volgens de uitvinding functioneert als volgt:

Tijdens het aangrijpen van pennen 3 in gaten 6 van een drijfriem 5 worden drukken tussen deze twee overgedragen die moeten worden doorgegeven naar de riemstroken 7' (fig. 1) die zich aan weerszijden van de gaten 6 bevinden en wel zonder abnormale vervormingen in de riem en ook 5 zonder dat de geometrische aangrijpomstandigheden worden gewijzigd.

Indien de poelie-afmetingen op de in het voorgaande aangegeven wijze worden gekozen, heeft een regelmatige drukstroming plaats van de contactzone van de riemstroken 7' en worden derhalve geen abnormale vervormingen gegenereerd, noch worden de geometrische omstandigheden 10 van de onderlinge aangrijping gewijzigd, ook niet indien grote koppels worden overgedragen. Bovendien wordt ook nog een aanzienlijke geleidelijkheid en regelmatigheid in de aangrijping verkregen bij volledige afwezigheid van lawaai, ook niet bij aanzienlijke snelheden. Dit wordt in boofdzaak bereikt door de vorm van het oppervlak 10, dat elke pen 3 15 zijdelings begrenst en dat een van de in het voorgaande beschreven vormen kan hebben. Daarbij zullen tijdens de overdracht van een koppel de tussen pen en riem overgedragen krachten geen aanleiding geven tot componenten in de radiale richting, die de aangrijpomstandigheden zouden wijzigen, een en ander zoals duidelijk blijkt uit de figuren 9 tot 11, 20 die de drie relatieve posities tussen pen en riem tijdens onderlinge aangrijping weergeven.

Fig. 9 toont de situatie die overeenkomt met het begin van aangrijping tussen een pen (met het profiel volgens fig. 8) en een riem.

Het blijkt duidelijk, dat het oppervlaktedeel dat begrensd wordt door de 25 cirkelboog 15 (fig. 8), geleidelijk overgaat op het overige deel van het oppervlak dat de pen begrenst en wel zodanig dat het aangrijpen in een gat aanzienlijk wordt vergemakkelijkt. Fig. 10 toont de onderlinge positie tussen riem en pen, aan het einde van de ingrijping, waarbij de riem geen koppel behoeft over te dragen. De configuratie van fig. 11 is 30 die welke correspondeert met het overdragen van een relatief hoog koppel. Uit deze fig. blijkt duidelijk dat het zij-oppervlak van de pen, begrensd door de cirkelboog 14 (fig. 8), een tandflank vormt waarop het brugdeel 23 van de riem 5 makkelijk kan rusten. Indien tussen pen en brug hoge drukken worden overgedragen, wordt het oppervlaktemateriaal van de brug 35 vervormd en neemt in hoofdzaak de vorm aan van het zijdelingse oppervlak 10 dat de pen begrenst, een en ander zoals duidelijk blijkt uit fig. 11 8401547 -7-

Aangezien het buigpunt van de omwentelings-kromme van het zijdelingse oppervlak van de pen zich in hoofdzaak halverwege van de riemhoogte bevindt wordt bij dit punt, zoals duidelijk zal zijn , de resultante kracht F van de bovengenoemde drukken uitgeoefend. Aangezien deze re-5 sultante zich haaks op de gekoppelde oppervlakken uitstrekt, strekt deze zich uit door de rechte lijn t3 (fig. 8) en blijft derhalve haaks op de as 11 van de pen. Aldus worden tussen pen en de betreffende brug 23 uitsluitend tangentiale krachten overgedragen.

De gunstige eigenschappen die in het voorgaande zijn beschreven 10 en die worden verkregen met behulp van pennen met het profiel overeenkomstig fig. 8, kunnen eveneens worden verkregen met pennen met de profielen die in de andere figuren zijn afgebeeld.

Het is duidelijk, dat de uitvinding niet tot deze uitvoeringsvormen is beperkt maar dat diverse wijzigingen binnen het raam van de 15 uitvinding mogelijk zijn.

8401547

Claims

1. Poelie voor een drijfriem, voorzien van pennen die in radiale richting ten opzichte van de as uitsteken en zijn ingericht voor opname in gaten in de riem, met het kenmerk, dat de poelie is voorzien voor een riemondersteuningsoppervlak waarvan de breedte, gemeten in 5 genoemde asrichting, is gelegen tussen twee maal en vier maal de afmeting van het basisdeel van elk van de pennen, gemeten in de genoemde richting, waarbij de afmeting van het basisdeel van elk van de pennen, gemeten in de richting haaks op de eerdergenoemde richting, is gelegen tussen 3/10 en 8/10 van de afstand tussen de assen van twee opeenvol-10 gende pennen, gemeten bij een basisdeel.

2. Poelie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk van de pennen zijdelings wordt begrensd door een omwentelingsoppervlak, waarvan de beschrijvende-kromme wordt gevormd dooreen cirkelboog, waarvan de straal is gelegen tussen 15/100 en 45/100 van de poeliestraal.

3. Poelie volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het midden van de genoemde cirkelboog wordt gekozen op de rechte lijn die raakt aan de omtrekslijn, verkregen door snijding van het genoemde riemondersteuningsoppervlak met het evenaarvlak van de poelie en welke zich door de penag uitstrekt.

4. Poelie volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het midden van de genoemde cirkelboog wordt gekozen op een rechte lijn die op afstand, namelijk op een afstand ongeveer gelijk aan de helft van de riem-dikte, ligt van de rechte lijn die raakt aan de omtrekslijn, verkregen door snijding van het riemondersteuningsoppervlak met het evenaarvlak 25 van de poelie en die zich door de penas uitstrekt.

5. Poelie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk van de o pennen zijdelings wordt begrensd door een omwentelingsoppervlak, waarvan de beschrijvende-kromme wordt vervormd door ten minste twee cirkelbogen, waarvan de middens zich aan weerszijden van genoemde 30 kromme bevinden, zodanig dat de kromme een buigpunt heeft.

6. Poelie volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de twee middens op een rechte lijn liggen, haaks op de as van de pen, waarbij de twee stralen aan elkaar gelijk zijn. 8401547 ’ -9- f

7. Poelie volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat in een doorsnede volgens een evenaarvlak van de poelie de afstand van het buigpunt van de poelie in hoofdzaak gelijk is aan de helft van de dikte van de bij de ooelie· toegepaste riem.

8. Poelie volgens een van de conclusie 5-8, met het kenmerk, dat genoemde omwentelings-kromme een derde cirkelboog omvat, waarmede het deel van het omwentelingsoppervlak wordt gevormd dat de pea bovenwaarts begrenst.

9. Poelie volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, 10 dat de snijding van het genoemde riemondersteuningsoppervlak met een diametraal vlak een gebogen lijn is.

10. Poelie volgens conclusie 1, voorzien van een schijfvormig deel, dat aan een cilindrische band is bevestigd, met het kenmerk, dat de band is voorzien van gaten waarin de pennen zijn gestoken.

11. Poelie volgens onclusie 1, voorzien van een schijfvormig deel, dat met een cilindrische band is verbonden, met het kenmerk, dat de band uit plaatmateriaal is vervaardigd en de pennen zijn gevormd door diep-trekken van het plaatmateriaal.

12. Poelie volgens conclusie 1, voorzien van een schijfvormig deel, 20 en een van plastisch materiaal vervaardigde cilindrische band, met het kenmerk, dat de pennen op de band uit een stuk zijn vervaardigd met het schijfvormige deel en met de cilindrische band. 8401547