DE69108096T2

DE69108096T2 - Riemenscheibe.

Info

Publication number: DE69108096T2
Application number: DE69108096T
Authority: DE
Inventors: Laurent Coste
Original assignee: Tornos SA Fabrique De Machine
Current assignee: Tornos SA Fabrique De Machine
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2011-05-16
Also published as: JPH0658389A; US5133694A; EP0457733A1; DE69108096D1; EP0457733B1

Description

Die vorliegende Erfindung hat eine Riemenscheibe zum Gegenstand, insbesondere für Zahnriemen, die einen Riemenscheibenkörper und zwei Flansche zur Führung des Riemens umfasst.
Man verwendet Riemenscheiben dieser Art für den Antrieb von in Rotation versetzten Organen nicht nur im Bereich von Werkzeugmaschinen, sondern auch in anderen Bereichen, wie Motorenbau oder Steuerungsvorrichtungen, usw.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die Herstellung von Riemenscheiben durch diverse Massnahmen zu vervollkommnen, welche kombiniert werden können und welche unter verschiedenen Gesichtspunkten Verbesserungen bringen.
Zur Zeit sind eine grosse Anzahl von Riemenscheibentypen, die mit Zahnriemen zusammenwirken, und daher Zähne auf ihrem Umfang aufweisen mit Flanschen zum Führen des Riemens ausgestattet, wobei diese Flansche durch ebene und dünne Kränze gebildet sind, angeordnet auf den zylindrischen Bereichen des Riemenscheibenkörpers und durch Bördelung in drei oder vier Punkten des Umfanges gegen eine Schulter des Körpers an der Riemenscheibe befestigt. In gewissen Fällen ist der Kranz auf seiner inneren Fläche an der Peripherie angefast.
Dieser Aufbau, wie er dargestellt wurde, weist aber mehrere Nachteile auf.
A) Die Montage und die Verwendung von Flanschen sowie die Verwendung der Riemenscheibe benötigt komplizierte Vorgänge. Insbesondere benötigt die Bördelung der Flansche nach dem Plazieren auf dem Träger spezielle Werkzeuge.
B) Im Falle von Zahnriemenscheiben, die vorgesehen sind, um mit Zahnriemen zusammen zu wirken, bemerkt man, dass die Zähne des Riemens oft einem übertriebenen Verschleiss unterworfen sind, herrührend von Ausrichtungsfehlern.
C) Ebenfalls im Fall von Zahnriemenscheiben, die für Zahnriemen vorgesehen sind, weist die traditionelle Anordnung den Nachteil von Lärmerzeugung auf, der störender wird, je höher die Geschwindigkeit ist, wobei dieser Lärm durch die Verdrängung der Luft zwischen dem Riemen und den Flanschen während des Eingreifens der Zähne des Zahnriemens bedingt ist.
Die Veröffentlichung DE-A-2 833 458 beschreibt eine Riemenscheibe gemäss den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1. Die Veröffentlichung DE-A-2 804 549 beschreibt einen besonderen Aufbau, der für Zahnriemenscheiben und Zahnriemen verwendet wird. In der zweiten Veröffentlichung weisen die Flansche Oeffnungen auf, während in der ersten das radiale Profil der Flansche so gestaltet ist, dass ihre Peripherie schräg gegen die Enden der Zähne abgestützt ist. Im zweiten Fall wird nur der Nachteil C vermieden, während im ersten der Nachteil A eliminiert ist, nicht aber die Nachteile B und C.
Man hat nun festgestellt, dass das Ersetzen von dünnen Flanschen, die durch Bördelung befestigt sind, durch einen Aufbau, in welchem die Flansche massive Elemente sind, welche eine innere Oberfläche haben, die durch radiale Pressung auf dem Riemenscheibenkörper befestigt sind, die Verwendung und die Montage der Riemenscheibe vereinfachen, die Genauigkeit und entsprechend die Zuverlässigkeit der Einrichtungen verbessern und, im Falle von Zahnriemenscheiben, Durchlässe für die Luft an den Enden der Rillen zwischen den Zähnen aufweisen, wodurch der vorher festgestellte Lärm eliminiert wird.
Die vorliegende Erfindung hat demzufolge eine Riemenscheibe zum Gegenstand, welche die Merkmale der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.
Nachfolgend wird mit Hilfe eines Beispiels und einer Ausführungsform erklärt, wie die erfindungsgemässe Riemenscheibe ausgeführt werden kann.
Man bezieht sich hierzu auf zwei bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, welche in der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind, wobei
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemässen Riemenscheibe für Zahnriemen durch eine Ebene ist, welche die Achse enthält,
Fig. 2 eine Ansicht von vorne in Richtung des Pfeiles A gemäss Fig. 1 ist, und
Fig. 3 eine analoge Ansicht wie in Fig. 1 ist, wobei eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Riemenscheibe gezeigt ist.
Die Riemenscheibe, die teilweise in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, setzt sich aus drei Stücken zusammen: einem Riemenscheibenkörper 1 und zwei Flansche 2 und 3. Der Riemenscheibenkörper 1 weist an seiner Peripherie Zähne 4 auf, die zum Zusammenwirken mit Zähnen eines Zahnriemens 5 bestimmt sind, in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt. Die Flansche 2 und 3 sind Stücke in Form von massiven aufsteckbaren Kränzen. Diese Stücke werden mit einer inneren zylindrischen Oberfläche 6 verwendet, wobei der Durchmesser genau in Funktion der Abmessungen der Rillen 7 und 8 bestimmt ist, die in die Spitzen der Zähne 4 eingebracht sind. Diese Rillen sind benachbart zu den Enden der Zähne angeordnet, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Ihr Profil ist rechteckförmig. Ihre Tiefe ist so angepasst, dass der Durchmesser des Grundes der Rillen Df leicht grösser als der bearbeitete Durchmesser Di der inneren Oberflächen 6 ist.
Auf den äusseren Seiten der Rillen 7 und 8 verlängert sich die Spitzenoberfläche der Zähne 4 über eine kleine Distanz, nach welcher die Zähne konische Oberflächen aufweisen, die leicht geneigt sind und durch 9 und 10 bezeichnet sind.
Die Flansche 2 und 3 können durch Treiben über die konischen Oberflächen 9 und 10 eingesetzt werden, derart, dass die elastische Ausdehnung erlaubt, in die Rillen 7 und 8 einzudringen. Wenn die Flansche einmal an den richtigen Platz gebracht worden sind, werden ihre inneren Oberflächen 6 auf den Grund der Rillen gepresst, welche auf den Durchmesser Df bearbeitet worden sind, so dass diese Oberflächen mit dem Riemenscheibenkörper an diesen Stellen verbunden sind. Man erhält somit eine extrem stabile und genaue Ausrichtung der Flansche und ihrer inneren Fläche bezüglich des Riemenscheibenkörpers, was die Führung des Riemens verbessert. Die Segmente der Flansche, welche zwischen den Zähnen angeordnet sind, sind elastisch auf Zug beansprucht, was eine steife Befestigung gewährleistet.
Wie weiter oben gesehen worden ist, wird ein weiterer Vorteil durch diese Konstruktionsart aufgrund der Tatsache erreicht, dass die Vertiefungen 11 zwischen den Zähnen 4 auf dem Riemenscheibenkörper mit ihren beiden Enden mit den seitlichen Flächen der Riemenscheibe unter den Flanschen zusammenwirken. Man hat tatsächlich festgestellt, dass aufgrund dieser Anordnung der Funktionslärm des Zahnriemens beträchtlich verkleinert werden konnte, vor allem bei grosser Geschwindigkeit.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante. Bei diesem Gegenstand können drei unterschiedliche Massnahmen getroffen werden.
I. Anstelle der innen abgeschrägten Flansche, wie die Flansche 2 und 3, ist der Riemenscheibenkörper 12 hier mit Flanschen 13 ausgerüstet, deren Profil rechteckig und massiv ist. Der Flansch 13, dargestellt in Fig. 3, ist auf die gleiche Art wie der Flansch 2 oder der Flansch 3 in einer Rille 14 gehalten, welche in die Spitzenflächen der Zähne 15 des Riemenscheibenkörpers 12 eingebracht ist.
II. In dieser Ausführungsform zur Reduktion der Breite des Riemenscheibenkörpers lässt man auf der äusseren Seite der Rille 14 nur eine geringe Breite der Spitzenoberfläche der Zähne 15 stehen.
III. Um die Montage der Flansche durch einen Treibvorgang zu erslauben, ist ein Hilfswerkzeug 16 vorgesehen. Dies ist das Montagewerkzeug 16, welches eine kegelstumpfförmige Oberfläche 17 umfasst, welche das Aufbringen der Flansche ermöglicht. Nach dem Wegnehmen des Montagewerkzeuges 16, welches die Form einer vollen Scheibe oder einer gezahnten Scheibe aufweisen kann, entstehen die Durchgänge, durch welche die Vertiefungen, die zwischen den Zähnen 15 angeordnet sind, mit den äusseren Seiten der Riemenscheibe zusammenwirken, wie in der ersten Ausführungsform.
Gemäss der Zusammenfügung nach Fig. 3 können die Flansche 2, 3 oder 13 auch in die Rillen 7, 8 oder 14 durch vorgängiges Erwärmen eingesetzt werden, derart dass der Durchmesser Di der Oberflächen 6 über den Durchmesser der Oberflächen der Zahnspitzen 4 oder 15 anwächst.
Des weiteren kann man noch die Rillen 7 und 8 weglassen und direkt die Bereiche der Spitzenoberflächen der Zähne verwenden, um einen Sitz der Flansche durch radiale Schrumpfung zu realisieren, wie weiter oben beschrieben ist.

Claims

1. Riemenscheibe, insbesondere für Zahnriemen, die einen Riemenscheibenkörper (1) und zwei ringförmige Flansche (2, 3) zur Führung eines Riemens (5) umfassen, und der Riemenscheibenkörper an seinem Umfang mit Zähnen (4) versehen ist, die ihrerseits Zahnspitzen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Oberflächen (6) der Flansche durch radiale Pressung auf den Bereichen der Oberflächen der Zahnspitzen (4) befestigt sind.

2. Riemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Oberflächen (6) der Flansche zylindrisch und koaxial zur Riemenscheibe sind.

3. Riemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Spitzen der Zähne (4) mindestens in den Bereichen, welche die inneren Oberflächen der Flansche aufnehmen, zylindrisch und koaxial zur Riemenscheibe sind.

4. Riemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Oberflächen der genannten Spitzen der Zähne (4) Rillen (7, 8) angebracht sind, und dass die inneren Oberflächen (6) der Flansche in diese Rillen zu liegen kommen.

5. Riemenscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (Df) des Grundes der Rillen (7, 8) geringfügig grösser ist als der bearbeitete Durchmesser (Di) der inneren Oberflächen (6) der Flansche.

6. Riemenscheibe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (7, 8) zylindrisch und koaxial zur Riemenscheibe sind.

7. Riemenscheibe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Rillen (7, 8) in der Nähe der äusseren Ränder der genannten Zähne angebracht sind.

8. Riemenscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere für Zahnriemen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne durch parallele Vertiefungen (11) getrennt sind, die in Achsrichtung der Riemenscheibe ausgerichtet sind, und dass die genannten Vertiefungen mindestens an einem ihrer äusseren Enden mittels einem Durchgang mit der lateralen Seite der Riemenscheibe verbunden sind, so dass die Luft bei laufender Rotation entweichen kann.

9. Riemenscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Flansche (2, 3) auf der Innenseite eine Abschrägung aufweist.

10. Riemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenscheibenkörper (1) Konen (9,10) zum Aufbringen der Flansche aufweist, die den Rillen benachbart sind.

11. Riemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Riemenscheibe ein Montagewerkzeug (16) verbindbar ist, welches kegelstumpfartige Oberflächen (17) für das Aufbringen der Flansche aufweist, und welches auf jeder lateralen Seite der Riemenscheibe befestigt werden kann, um einen der Flansche aufbringen zu können.