DE1966862A1

DE1966862A1 - Zahnriemen fuer zahnriemengetriebe

Info

Publication number: DE1966862A1
Application number: DE19691966862
Authority: DE
Inventors: Henry Frederick Mueller
Original assignee: Uniroyal Inc
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1968-11-25
Filing date: 1969-11-18
Publication date: 1974-11-07
Also published as: JPS571714B1; FI54391B; DE1957922A1; NO132969B; GB1294104A; SE357240B; NL166766C; SE375841B; JPS5220629B1; BE742128A; NO132969C; ES185868Y; DK142182C; CA951542A; DE1957922C3; SE375840B; NL6917715A; ES185868U; ZA697698B; NL166766B

Description

PATENTANWÄLTE 1 QRRRR?

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

'h i

1797

üniroyal, Inc.
1230 Avenue of the Americas, New -Y'ork, New York 10020,USA

Zahnriemen für Zahnriemengetriebe

Ausscheidung aus .... (Patentanmeldung P 19 57 922.7-12)

Bei Zahnriemen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (US-Patentschrift 2 507 852) sind die Zähne in senkrechten Schnittebenen parallel zur Längsrichtung des Zahnriemens trapezförmig ausgebildet und in Längsrichtung des Riemens in gegenseitigen Abständen angeordnet. Außerdem ist die Zahnseite dieses bekannten Riemens mit einer Schutzschicht aus einem mittels Harz behandelten oder gummierten Gewebe bedeckt. Diese Schutzschicht ist fest mit dem elastomeren Material der Zähne verbunden und steht auch mit dem _ elastomeren Material des Riemenkörpers in den Lücken zwischen den Elementen der zugfesten Einlage in fester Yerbindung. Diese Schutzschicht bildet eine der Abnutzung Widerstand leistende Oberfläche für die Zahnseite des Riemens und weist gegenüber den mit dem Riemen in Eingriff stehenden Zahnrädern einen Eingriff von geringerer Reibung als

409845/0001

BAD ORIGINAL

der Elastomer selber auf. Im Betrieb stellen sich jedoch bei sol· chen Zahnriemengetrieben hohe Spannungskonzentrationen im Bereich des Zahnfußes ein und zwar auf der Seite des Riemenzahnes, über die die Antriebskraft übertragen wird. Dieser Bereich des Riemenzahnes, der einer hohen Belastung ausgesetzt ist, macht nur einen vergleichsweise kleinen Teil des gesamten Zahnvolumens aus. Da in unmittelbarer Nachbarschaft des Zahnfußes auch das endlose Zugglied des Zahnriemens verläuft, ist auch nur ein kleiner Teil des Zahnvolumens und des Zahnquerschnittes an der Übertragung der am Zahn angreifenden Kräfte auf das Zugglied beteiligt. Außerdem zeigt die Praxis, daß die Haftung zwischen dem Zugglied und der Schutzschicht im Bereich des Lückengrundes oft mangelhaft ist. Es kommt weiter hinzu, daß bei quadratisch geschnittener Spleißstelle der Schutzschicht leicht Ablösungserscheinungen oder Bruchstellen auftreten können und zwar insbesondere dann, wenn die Spleißstellen vollständig im Bereich des Riemenfußes bzw. im Übergangsbereich zwischen Riemenfuß und G-rund der angrenzenden Lücke liegt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Zahnriemen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung so weiterzubilden, daß die oben erwähnten Nachteile weitgehend überwunden werden, bei verringerter Verschleißbeanspruchung der Zähne ein Bruch oder eine sonstige Beschädigung der Schutzschicht vermieden wird und gleichzeitig Ablöseerscheinungen der Schutzschicht von dem Riemen unterbunden bleiben.

409845/0001

BAD ORIGINAL

_ ¹Z _

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Durch die Erfindung¹ wird gewährleistet, daß die bei Belastung auftretenden Spannungen ±m Riemenzahn relativ niedrig bleiben. Weiterhin wird die Festigkeit der Schutzschicht in allen Bereichen, auch im Bereich der Spleißstelle wesentlich verbessert und die ü-efahr eines Brechens der Schutzschicht weitgehend eliminiert. Gleichzeitig wird die Haftfestigkeit des Elastomers an der Schutzschicht im Bereich der Spleißstelle, insb. nahe den Fußpunkten der Zähne erheblich verstärkt. Dadurch wird die Möglichkeit des Auftretens frühzeitiger Fehler vermieden, welche durch die Anwesenheit rechteckig geschnittener Spleiiästellen oder Schutzschichtabschnitte auftreten, welche vollständig im Bereich des Riemenfußes bzw. in den Zwischenbereichen angeordnet sind.

Vorteilhafterweise ist dabei die Anordnung so betroffen, da<3 Beginn und Ende der Spleißstelle an den Übergangsstellen der Fußabschnitte ein und desselben Zahnes in die jeweils angrenzenden Lückengründe liegen. Der Schrägwinkel der Spleißstelle mit den Flanken des Riemenzahnes kann aber auch so gewählt werden, daß sich die Spleißstelle jeweils über zwei aufeinander folgende Zähne erstreckt.

Um die Haftung an der Schutzschicht zu verbessern, ist zweckmäß&gerweise im Bereich des Zahngrundes zwischen der Schutzschicht und dem endlosen Zugglied eine lage aus elastomerem Werkstoff vorgesehen.

409845/0001

BAD ORtGIMAL

-A-

In der Beispielsbeschreibun.'* ist eine iiusführungsmög-iichkeit des Erfindungsgegenstandes aufgeführt.

Ek neigen :

Fig. 1 ein Zahnrieruenretriebe, bei dem ein Zahnriemen gemäß der Erfindung verwendet werden kann.

i'ip·. 2 im größeren luaisstab und in vereinfachter Darstellung ein ■bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Zahnriemens in gestreckter Lage, und

Pig. 3 eine Draufsicht auf der. Riemen nach Figur 2.

Das in Pig. 1 dargestellte Zahnriemengetriebe 1 besteht aus einem Zahnriemen 4 mit einem endlosen Zugglied 7, das auf der Rückseite von einer Schicht 5 eines elastomeren Materials bedeckt ist und auf der anderen Seite mehrere Zähne 6 aus elastomerem Material aufweist. Die Zähne des Zahnriemens greifen in die im wesentlichen konjugiert zur Zahnform des Zahnriemens ausgebildeten Lücken von zwei Zahnrädern 2 und 3 ein. Die über den Zahnriemen und die Zahnräder übertragene Last wird von dem endlosen Zugglied 7 auf die einzelnen Riemenzähne bzw. von diesen auf das Zugglied übertragen.

Die Fig. 2 zeigt die bevorzugte Ausführungsform für die Zähne des Riemens. Wie aus dieser Figur hervorgeht, verläuft das Zugglied 7 in unmittelbarer Nähe der Fußabschnitte 10 der Riemenzähne 13. Jedoch, ist das Zugglied 7 in der bevorzugten Ausführungsform auch im G-runde 8 der Zahnlücke von einer dünnen

409345/0001

BAD ORIGINAL

- 5 Schicht aus elastomerem Material tedeckt.

Auf der Zahnseite ist die Oberfläche des Riemens mit einer in den Figuren nicht dargestellten Schutz- oder Verschleißschicht überzogen. Im Bereich des G-rundes der Zahnlücken haftet diese Schicht an dem Zugglied 7 durch die zwischengeschaltete dünne Schicht aus elastomerem Material außerordentlich fest.

Jeder Riemenzahn 6 weist eine über die gesamte Zahnhöhe konstante Zahnlänge auf. Im Querschnitt ist jeder Riemenzahn 6 durch im wesentlichen kreisförmige Bögen 10,12 begrenzt. Die den Zahnkopf begrenzenden Kreisbögen haben Krümmungsradien 11, deren Mittelpunkte innerhalb des Riemenzahnes liefen, während die Mittelpunkte der Krümmungsradien 9 der Fußabschnitte 10 im Bereich der Lücke liegen. Im dargestellten Beispiel weisen die Kreisbögen 12 beiderseits der Längsmittelebene 13 des Zahnes gleiche Krümmungsradien 11 auf. Diese können in besonderen Fällen auch verschieden sein. Es können auch die Mittelpunkte der beiden Radien 11 auf der Längsmittelebene 14 zusammenfallen. Der "

Schnittpunkt der Längsmittelebene 14 mit der Umrißfläche des Zahnes ist mit 13 bezeichnet.

Die die Zahnseite des Riemens bedeckende Schutzschicht, die in bekannter Weise aus einem imprägnierten oder gummierten Jewebe bestehen kann, weist Spleißstellen auf. Eine solche Spleißstelle ist in Fig. 3 gezeigt und mit 16 bezeichnet. Es ist ersichtlich, daß die Spleißstelle 16 mit den beiden Flanken 17

409845/0 001

BAD ORIGINAL

und 18 den Zahnriemens 4 einen spitzen Winkel einschließt, d.h., daß die Schutzschicht schräg geschnitten ist. Der kleinste Winkel der Spleißstelle mit- den Riemenflanken ist dabei so gewählt, daß sich die Spleißstelle dann, wenn sie auf der einen Seite eines Riemenzahnes 6 an einem Punkt 16a beginnt, an dem der Zahnfuß 10 in den Grund 8 der Zahnlücke übergeht, an der äquivalenten Übergangsstelle 16b auf der anderen Seite desselben Zahnes 6 endet. Der Winkel der Spleißstelle, die sich in" Hg.3 über einen gesamten Zahn bei 16c hinwegerstreckt, kann vorteilhafterweise auch so gewählt werden, daß sich die Spleißstelle über zwei aufeinanderfolgende Zähne 6 hinwegspannt. Dadurch wird die Möglichkeit des Auftretens frühzeitiger Fehler vermieden, die sich bei rechtwinkelig zu den Planken geschnittenen Spleißfitellen oder Schutzschichten ergeben, insb. dann, wenn die Spleißstelle vollständig im Bereich des Riemenfußes oder des Lückengrundes angeordnet ist.

Ansprüche

409845/0001

Claims

DR.-ING. R. DÖRING ^ DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN 1797 Ansprüche

1. ' Zahnriemen für Zahnriemengetrxebe, mit einem endlosen

Zugglied mit Zähnen aus elastomerem Material, dessen Zahnlänge über die gesamte Zahnhöhe konstant ist, Λ

dadurch gekennzeichnet , daß bei Begrenzung des Zahnquerschnittes durch Kreisbögen und bei an sich bekannter vollständiger Bedeckung der Zahnseite des Riemens (4) mit einer Schutzschicht diese Schutzschicht eine Spleißstelle (16) aufweist, die mit einer Längsseite (17,18) des Riemens einen solchen Winkel einschließt, daß bei Beginn (I6a) der Spleißstelle (16) an der Übergangsstelle des einen Fußabschnittes (10) in den Grund (8) der Zahnlücke diese an einer entsprechenden, jedoch entgegengesetzt weisenden Übergangs- f stelle endet(i6b).

2. Zahnriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Beginn und Ende der Spleißstelle (16) an den Übergangsstellen der Fußabschnitte (10) des selben Zahnes (6) in die jeweils angrenzenden Lückengründe (8) liegen.

409845/0001

3. Zahnriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Spleildstelle (16) jeweils zwei aufeinander folgende Zähne (6) überspannt.

4. Zahnriemen nach Anspruch 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, dais im Bereich des Zahngrundes (8) zwischen der Schutzschicht und dem endlosen Zugglied (7) eine Lage auf elastomerem Werkstoff vorgesehen ist.

409845/0001