Beschreibung
Riemengetriebe
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Getriebe, vorzugsweise für den Einsatz bei Wäschetrocknern oder Wasch¬ maschinen, mit einer Antriebswelle eines Motors, und einen um die Antriebswelle geführten Riemen, wobei der Riemen zusätzlich um einen abtriebsseitigen Zylinder geführt ist. Mittels des Riemens treibt die Antriebswelle den abtriebssei¬ tigen Zylinder derart an, dass sich dieser dreht.
Der Antrieb der Trommel sowie des Lüfterrades bzw. der Lüf¬ terräder von Wäschetrocknern nach dem Stand der Technik er- folgt über einen gemeinsamen Elektromotor. Dabei sind die
Lüfterräder direkt an einem oder beiden der Wellenenden be¬ festigt und werden somit mit der Motordrehzahl betrieben. Die erforderliche Trommeldrehzahl ist durch den Trocknungs- prozess sowie weitere Erfordernisse festgelegt. Die Trommel wird insbesondere mittels eines Profilkeilriemens angetrie¬ ben, der abtriebsseitig um den Trommelmantel geführt ist. An- triebsseitig ist der Profilkeilriemen um die Motorwelle ge¬ führt. Die Motorwelle ist insbesondere als Profilkeilriemen¬ ritzel ausgebildet, das heißt sie weist ein dem Profilkeil- riemen entsprechendes Profil auf, das zum Beispiel durch Dre¬ hen erzeugt wird. Das Untersetzungsverhältnis Motordrehzahl zu Trommeldrehzahl ist somit durch den Motorwellendurchmesser und den Trommeldurchmesser bestimmt. Der Trommeldurchmesser ist durch die Baubreite des Trockners (üblicherweise ca. 60 cm) bestimmt. Damit ist der Durchmesser des Profilkeilriemen¬ ritzels auf der Motorwelle festgelegt. Dies hat zur Folge, dass der Profilkeilriemenritzeldurchmesser relativ klein ist. Aufgrund der räumlichen Gegebenheiten ist außerdem der Schlingwinkel des Profilkeilriemens um das Profilkeilriemen- ritzel begrenzt. Um das nötige Antriebsdrehmoment übertragen zu können, sind somit entsprechend hohe Riemenspannungen von einem entsprechenden Riemenspanner zu erzeugen.
Der kleine Profilkeilriemenritzeldurchmesser sowie die hohe Riemenvorspannung führen zu einem erhöhten Verschleiß des Profilkeilriemens .
Um den Verschleiß eines Riemens, insbesondere eines Profil¬ keilriemens, zu reduzieren werden so genannte Vorgelegege¬ triebe verwendet. Diese Vorgelegegetriebe ermöglichen ein größeres Profilkeilriemenritzel bei außerdem geringerer Rie- menvorspannung. Nachteil dieser Vorgelegegetriebe sind die hierfür erforderlichen Herstellungskosten.
Es ist damit Aufgabe der vorliegenden Erfindung vorstehend beschriebene Nachteile zu vermeiden und ein kostengünstiges Vorgelege zur Verringerung des Verschleißes eines Riemens, insbesondere in einem Wäschetrockner oder in einer Waschma¬ schine, bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Hauptan- spruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Bei Verwendung eines Getriebes, beispielsweise in Wä¬ schetrocknern oder Waschmaschinen, ist ein Riemen zur Kraft- Übertragung zusätzlich um einen abtriebsseitigen Zylinder oder Hohlzylinder bzw. um eine Trommel geführt. Der Riemen verläuft auf der äußeren Mantelfläche entlang des Umfangs des Zylinders bzw. einer Trommel. Das ringförmige Zwischenrad um- fasst mit seinem inneren Umfang den Umfang einer Antriebswel- Ie. Der äußere Umfang des Zwischenrads wird vom umlaufenden Riemen ebenso umfasst bereit gestellt. Der Riemen schließt damit das Zwischenrad und die Antriebswelle, um diese herum¬ rotierend, ein.
Die erfindungsgemäße Lösung ist ein Vorgelegegetriebe, das aus nur einem Teil, dem so genannten Zwischenrad, besteht. Dieses ist zwischen einer Antriebswelle und dem Riemen bereit
gestellt. Das Zwischenrad umgibt bzw. umfasst die Antriebs¬ welle in Umfangsrichtung und wird von dem Riemen in Umfangs- richtung umschlossen, umgeben bzw. umfasst. Zwischen Zwi¬ schenrad und Antriebswelle, sowie zwischen Zwischenrad und Riemen können weitere Elemente bereit gestellt sein.
Unter Zwischenrad ist insbesondere ein Ring zu verstehen, wo¬ bei der Ring die Antriebswelle umfasst und vom Riemen umfasst ist. Das Zwischenrad liegt mit seiner der Antriebswelle zuge- wandten Seite lediglich an einem Teil der Außenfläche eines inneren zylinderförmigen Elements (z.B. einer Antriebswelle) an. Das Zwischenrad liegt mit seiner dem Riemen zugewandten Seite direkt oder über ein weiteres Zwischenelement lediglich an einem Teil des Riemens an. Das Zwischenrad kann mehr- schichtig bereit gestellt sein. Das Zwischenrad kann ebenso als Materialendlosband bezeichnet werden. Bei betätigtem Mo¬ tor dreht sich das Zwischenrad in die gleiche Richtung wie die Antriebswelle und wie der Riemen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Antriebswel¬ le ein Ritzel aufweisen bzw. von diesem umfasst bzw. umgeben sein und das Zwischenrad um das Ritzel geführt sein. Das Rit¬ zel kann einstückig mit der Antriebswelle bereitgestellt sein. Das Zwischenrad verläuft zwischen Riemen und Ritzel.
Der Ringradius ist größer als der Radius der Antriebswelle bzw. des Ritzels. Damit kann der Biegeradius des Riemens ver¬ größert und aufgrund der größeren Reibungsfläche die zur Kraftübertragung erforderliche Riemenspannung verringert wer- den. Der Ringradius ist durch den Verlauf bzw. den Radius des Riemens nach oben begrenzt. Vorteilhafter Weise kann der Bie¬ geradius bzw. der Zwischenradradius insbesondere auf das 1,1 bis 6-fache des Radius der Antriebswelle oder des Ritzels vergrößert sein. Die Vergrößerung ist durch die baulichen Verhältnisse insbesondere Trommelradius und Abstand Antriebs¬ welle zur Trommelachse begrenzt. Die untere Grenze ist durch die gewünschte Wirkung des Zwischenrads gegeben.
Das Zwischenrad kann - insbesondere radial - flexibel sein und beispielsweise aus Kunststoff oder Metall bestehen. Das flexible ringförmige Zwischenrad bzw. Materialband kann bei mechanischer Belastung durch die Antriebswelle, das Ritzel und/oder durch den Riemen annähernd die Form einer Ellipse annehmen. Ist das Zwischenrad dauerelastisch bereit gestellt, kann das Zwischenrad als Riemenspanner arbeiten. Durch eine elastische Verformung des Zwischenrades in eine angenäherte Ellipsenform wird eine Riemenspannung erzeugt. Damit ist in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung das Zwischenrad derart elastisch ausgelegt, dass es alternativ oder kumulativ als Riemenspanner funktionieren kann. Das dauerelastische Zwischenrad wirkt direkt gegen den Riemen. Das dauerelasti- sehe Medium drückt den Riemen, der eine bestimmte Breite und damit mehrere parallele Rotationsebenen aufweist, in dessen Rotationsebene (n) nach außen. Auf diese Weise wird der Riemen gespannt. Das dauerelastische Medium vergrößert den Radius des betreffenden zylinderförmigen Elements (Antriebswelle, Ritzel) und bewirkt, dass der Riemen in das dauerelastische Zwischenrad hinein gezogen wird.
Der Abstand der Antriebswelle des Motors zur Trommelachse ist in der Regel derart in der Vorrichtung eingestellt, dass das Zwischenrad einfach positioniert werden kann und der Abstand nach der Positionierung nicht mehr verändert werden muss, da¬ mit eine Riemenspannung erzeugt wird.
Durch Verwendung eines Zwischenrads kann der Biegeradius des Riemens vergrößert und damit die erforderliche zur sicheren
Momentenübertragung notwendige Riemenspannung verringert wer¬ den. Gleichzeitig kann ein dauerelastisches Zwischenrad bei entsprechendem Abstand der Antriebswelle zu einer Trommelach¬ se eine Riemenspannung erzeugen. Auf diese Weise kann vor- teilhaft eine Erhöhung der Lebensdauer des Riemens bewirkt werden. Es ist kein weiteres Vorgelege erforderlich.
Das Materialband bzw. Zwischenrad kann in der Querschnittflä¬ che senkrecht zur Drehrichtung kreisförmig, rechteckig oder ein an die Antriebswelle bzw. das Ritzel und/oder an den Rie¬ men vorteilhaft angepasstes Profil aufweisen. Das Profil ist dann das Gegenstück zum Profil der Antriebswelle bzw. des
Ritzels und/oder des Riemens. Das Zwischenrad kann gemäß ei¬ ner vorteilhaften Ausführungsart eine Innenverzahnung oder ein Innen-Multi-Keilprofil aufweisen. Die Antriebswelle bzw. das Ritzel ist dann analog mit einer entsprechenden Verzah- nung bereit gestellt. Dadurch ist ein sicheres Zusammenwirken des Zwischenrads mit dem Ritzel bzw. der Antriebswelle ge¬ währleistet.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Zwischenrad eine glat- te Außenfläche, eine Außenverzahnung oder ein Außen-Multi- Keilprofil aufweist. Der Riemen ist dann analog mit einem entsprechenden Profil, insbesondere als Profilkeilriemen, be¬ reit gestellt. Dadurch ist ein sicheres Zusammenwirken des Zwischenrads mit dem Riemen gewährleistet.
Durch entsprechende Materialauswahl bzw. Beschichtungen beim Zwischenrad können geräusch- und/oder Verschleiß mindernde Eigenschaften erzielt werden. Als Materialien eignen sich beispielsweise Kunststoffe oder Metalle. Das Zwischenrad kann auch aus einer Kombination von unterschiedlichen Werkstoffen bereit gestellt sein.
Das Zwischenrad kann in verschiedenen Varianten zum Einsatz gelangen. Diese Varianten sind Kombinationen aus Form- und/oder Kraftschluss (Reibschluss) von Antriebswelle, Rit¬ zel, Zwischenrad und Riemen zueinander.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Einrichtung zur Einstellung des Abstands von antriebsseitigen zylinder- förmigen Elementen (Antriebswelle, Ritzel) zu den abtriebs- seitigen zylinderförmigen Elementen (Trommel, Trommelachse) bereit gestellt sein. Der Abstand der antriebsseitigen zylin-
derförmigen Elemente zu den abtriebsseitigen zylinderförmigen Elementen wird insbesondere durch den Abstand der Antriebs¬ welle des Motors zur Trommelachse erzeugt. Mittels der Ein¬ richtung kann der Abstand zur einfachen Bereitstellung des Getriebes zunächst relativ klein sein und zur Positionierung des Zwischenrads und/oder zur Erzeugung bzw. Vergrößerung ei¬ ner Riemenspannung zu dem ursprünglichen Abstand vergrößert und fixiert sein.
In vorteilhafter Weise können die vorstehenden Vorrichtungen insbesondere in Wäschetrocknern oder Waschmaschinen verwendet werden. Vergleichbare Vorrichtungen weisen ein ähnliches Ver¬ hältnis von Antriebswellen- bzw. Ritzeldurchmesser zu einem Zylinderdurchmesser (Trommeldurchmesser) auf.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei¬ spiels beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem elastischen
Zwischenrad;
Fig. 2 einen Ansicht der Schnittebene A-A' gemäß Fig. 1 des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vor- richtung mit dem elastischen Zwischenrad.
Fig. 1 zeigt einen antriebsseitigen Ausschnitt einer Vorrich¬ tung mit einem Getriebe, insbesondere einen Wäschetrockner oder eine Waschmaschine, mit einer optional ein Ritzel 1 auf- weisenden Antriebswelle 2 eines Motors, wobei das Ritzel 1 ebenso einstückig mit der Antriebswelle 2 bereitstellbar ist.
Um ein ringförmiges Zwischenrad 4 ist ein Riemen 3 geführt, wobei der Riemen 3 zusätzlich um einen (nicht dargestellten) abtriebsseitigen Hohlzylinder bzw. eine (nicht dargestellte) abtriebsseitige Trommel geführt ist. Der Riemen 3 umfasst da¬ mit das ringförmige Zwischenrad 4 und eine Trommel als ein
Endlosband. Bei Waschmaschinen oder Wäschetrocknern kann der Durchmesser der Trommel beispielsweise insbesondere ca. das 10 bis 20-fache des Durchmessers der Antriebswelle 2 bzw. des Ritzels 1 sein.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Riemengetriebes mit dem ringförmigen Zwischenrad 4. Zwischen dem optionalen Ritzel 1 und dem Riemen 3 ist das Zwischenrad 4 bereit gestellt. Die Fig. 1 zeigt die das op- tionale Ritzel 1 aufweisende Antriebswelle 2, um das das ringförmiges Zwischenrad 4 verläuft, um das der Riemen 3 ge¬ führt ist.
Im Betrieb läuft das ringförmige Zwischenrad 4 zwischen dem Ritzel 1 und dem Riemen 3. Es rotiert dabei um das Ritzel 1, wobei der Riemen 3 um das ringförmige Zwischenrad 4 rotiert. Ritzel 1, Riemen 3 und Zwischenrad 4 rotieren in einer ge¬ meinsamen Drehrichtung, die in Fig. 1 mit Pfeilen angegeben ist.
Fig. 1 zeigt das den Biegeradius des Riemens 3 vergrößernde und als Riemenspanner wirkende elastische Zwischenrad 4. Zu¬ nächst befindet sich das Zwischenrad 4 im ungespannten - in gepunkteter Linie dargestellten - Zustand. Durch eine elasti- sehe Verformung des nun annähernd als Ellipse - in durchgezo¬ gener Linie - dargestellten Zwischenrads 4 wird eine den Rie¬ men 3 spannende Riemenspannung erzeugt. Durch eine geeignete Einstellung des Achsabstands zwischen der Achse der Trommel und der Antriebswelle 2 (Motorwelle bzw. Ritzelachse) kann eine erwünschte Riemenspannung erzeugt werden. Es ist dabei möglich, dass das ringförmige Zwischenrad 4 sich von einem Kreis annähernd in eine Ellipse verformt und alternativ oder kumulativ zu herkömmlichen Riemenspannern eine Riemenspannung erzeugt.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht entlang der Schnittebene A-A' gemäß Fig. 1 des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung mit dem elastischen Zwischenrad 4.
Die Antriebswelle 2 eines (nicht dargestellten) Motors weist in einem bestimmten Bereich eine Verjüngung auf. Diese weist anstelle eines Ritzels 1 keilförmige Flanken/Ränder auf, in die eine dazugehörige Form des Zwischenrads eingreift oder gezogen wird. Diese Verjüngung kann ebenso als Verzahnung der Antriebswelle entsprechend einem Ritzel ausgestaltet sein.
Das Zwischenrad weist dann wieder die dazugehörige Innenver¬ zahnung auf.
Das Ritzel (kleines Zahnrad) 1 kann insbesondere als ein Hohlzylinder ausgebildet sein, dessen Innenfläche der An¬ triebswelle 2 und dessen Außenfläche dem umlaufenden Zwi¬ schenrad 4 in Material und/oder Form angepasst ist.
Bei einer Ausführungsform ohne ein Ritzel 1 weist die Außen- fläche der Antriebswelle 2 ein an die Innenfläche des Zwi¬ schenrades 4 angepasst Form auf.
Das Zwischenrad 4 ist in Fig. 2 unterhalb der Antriebswelle 2 als diagonal schraffierte Fläche im Querschnitt, oberhalb der Antriebswelle 2 als weiße Fläche in der Draufsicht und ober¬ halb der Draufsicht wieder als diagonal schraffierte Fläche im Querschnitt dargestellt. Das Zwischenrad 4 kann auf dessen Innenseite einen Graben aufweisen. Die gestrichelte horizon¬ tale Linie oberhalb der Antriebswelle 2 stellt die Achse des Zwischenrads dar.
Der Riemen 3 ist insbesondere als Profilkeilriemen auf der dem ringförmigen Zwischenrad 4 zu gewandten Seite ausgebil¬ det. Andere Profile sind ebenso verwendbar. Entsprechend ist das ringförmige Zwischenrad 4 auf dessen - dem Riemen zuge¬ wandten - Außenseite insbesondere mit einem dem Profilkeil¬ riemen zugeordnetem Profil bereit gestellt. In Fig. 2 ist der
Riemen 3 als mit Gitterlinien versehene Fläche im Querschnitt unterhalb des Querschnitts des Zwischenrades 4 dargestellt. Der Riemen ist als zum Zwischenrad 4 analoger Profilkeilrie¬ men bereitgestellt. Deren Profile greifen ineinander. Der Riemen 3 ist in Fig. 2 ganz oben als graue Fläche in der Draufsicht dargestellt.
Bezugzeichenliste
Ritzel 1
Antriebswelle 2
Riemen 3
Ringförmiges Zwischenrad 4