DE3224303A1

DE3224303A1 - Belt drive

Info

Publication number: DE3224303A1
Application number: DE19823224303
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Sennan Osaka Morioka
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1981-07-01
Filing date: 1982-06-29
Publication date: 1983-01-20
Also published as: JPS585562A; JPS6346299B2

Abstract

In a belt drive in which the belt pulleys have a plurality of V-shaped grooves into which longitudinal V-shaped driving-belt ribs of complementary shape on one side of a belt web engage, the web of the driving belt has essentially the cross-section of an isosceles trapezium, the two side faces of the web merging continuously into the outer side faces of the two outer ribs and resulting in a position of virtual contact with the inner side walls of the belt pulleys, which have an essentially complementary slope. The driving belt thus has an efficiency comparable with that of V belts and can transmit up to 33 % more power than a ribbed driving belt whose web has a rectangular cross-section.

Description

RiementriebBelt drive

Die Erfindung bezieht sich auf einen Riementrieb, bei dem die Riemenscheiben mehrere V-förmige Spurrillen aufweisen, in die komplementär geformte, an der einen Seite einer Flachbandes längsverlaufend ausgebildete V-förmige Rippen des Treibriemens einfassen.The invention relates to a belt drive in which the pulleys Have several V-shaped track grooves, in the complementary shaped, on one Side of a flat belt longitudinally formed V-shaped ribs of the drive belt mounting.

Bei den bis jetzt bekannten Riementrieben der vorgenannten Art zeichnen sich die durch solche V-förmige Rippen an einem im Querschnitt rechteckigen Flachband aufweisenden Treibriemen gegenüber den daneben bekannten Keilriemen besonders darin aus, daß sie für Riemenscheiben mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser anwendbar sind, daß sie gegenüber den Keilriemen eine größere Biegesteifigkeit aufweisen und daß sie auch bis zu einem Bruch oder einer zu einem Schlupf neigenden größeren Dehnung über eine vergleichbar längere Zeit eingesetzt werden können. Da bei solchen Riementrieben die zwischen dem Treibriemen und den Riemenscheiben wirksamen Reibungskräfte die Höhe der übertragbaren Antriebskräfte festlegen, müssen sowohl die Treibriemen als auch insbesondere die zur Berührung mit den V-förmigen Rippen vorgesehenen Spurrillen der Riemenscheiben präzise gefertigt werden.Draw in the previously known belt drives of the aforementioned type through such V-shaped ribs on a flat ribbon with a rectangular cross-section having drive belts compared to the V-belts known next to it, especially in it from that they are applicable to pulleys with a relatively small diameter are that they have a greater flexural strength compared to the V-belts and that they are also stretched to the point of breakage or a greater tendency to slip can be used over a comparably longer period of time. As with such belt drives the frictional forces acting between the drive belt and the pulleys the Determine the amount of transferable driving forces, both the drive belts and also in particular the ruts provided for contact with the V-shaped ribs the pulleys are precisely manufactured.

Bei den Riementrieben, bei denen der Treibriemen ein im Querschnitt rechteckiges Flachbandaufweist, werden als Folge der durch die V-förmigen Rippen erzeugten Reibungskräfte Geräusche erzeugt, die sich dadurch auf einen weniger störenden Pegel verringern lassen, daß sowohl am Fuß als auch am Kopf der Spurrillen Freiräume geschaffen werden, in denen es zu keiner Berührung zwischen den Rippen des Treibriemen und den Spurrillen kommt. Bekannt ist, die Einhaltung dieser Freiräume damit sicherzustellen, daß in die V-förmigen Rippen Zugschnüre eingebettet werden, die dabei auch die Aufgabe übernehmen, die zwischen den Seitenwänden der Spurrillen und den Rippen des Treibriemens wirksamen Reibungskräfte zu erhöhen bzw. einen entsprechenden Schlupf zu verringern. Solche in die Rippen eingebetteten Zugschnüre vergrößern aber andererseits die Gefahr eines Reißens des Treibriemens an den Übergängen der Rippen, wodurch bei einer Rißbildung anfänglich die Rippen des Treibriemens nicht mehr genau in die Spurrillen der Riemenscheiben einfassen und damit der Treibriemen zu springen beginnt, bis er schließlich völlig unbrauchbar wird, wenn sich die Rißbildung bis zu einem vollständigen Bruch fortsetzt. Die mit solchen V-förmigen Rippen versehenen Treibriemen eignen sich daher in der Regel nur wenig für Riementriebe, mittels welcher höhere Antriebskräfte zu übertragen sind. Solche Riementriebe werden beispielsweise im Fahrzeugbau zur Erzeugung einer von der Kurbelwelle abgeleiteten Antriebskraft für die Lichtmaschine und die Wasserpumpe eingesetzt.In the case of belt drives, in which the drive belt has a cross-section rectangular flat ribbon as a result of the V-shaped ribs Frictional forces generated generates noise, which thereby affects a less annoying Let the level decrease that clearances both at the foot and at the head of the ruts be created in which there is no contact between the ribs of the drive belt and the ruts come. It is known to ensure compliance with these free spaces by that pull cords are embedded in the V-shaped ribs, which also does the job take over that between the Sidewalls of the ruts and the Ribs of the drive belt to increase effective frictional forces or a corresponding Reduce slip. Enlarge such pull cords embedded in the ribs but on the other hand the risk of the drive belt tearing at the transitions of the Ribs, which means that the ribs of the drive belt do not initially have any cracks fit more precisely into the grooves of the belt pulleys and thus the drive belt begins to jump until it finally becomes completely unusable when the cracking occurs continues until a complete break. Those provided with such V-shaped ribs Drive belts are therefore generally only unsuitable for belt drives by means of which higher driving forces are to be transmitted. Such belt drives are for example in vehicle construction for generating a drive force derived from the crankshaft used for the alternator and the water pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Riementrieb der eingangs genannten Art so auszubilden, daß damit unter Vermeidung eines vorzeitigen Rißbildung des Treibriemens auch höhere Antriebskräfte übertragen werden können.The invention is based on the object of providing a belt drive of the initially introduced to train said type so that thereby avoiding premature cracking of the drive belt, higher drive forces can also be transmitted.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einem Riementrieb der eingangs genannten Art das Flachband des Treibriemens einen im wesentlichen gleichschenkligen Trapezquerschnitt aufweist, wobei seine beiden seitliche"n Schenkelflächen an die seitlichen Außenflächen der beiden äußeren Rippen kontinuierlich anschließen, und daß die seitlichen Innenwände der Riemenscheiben für eine nahezu vollständige Berührungsstellung mit den seitlichen Schenkelflächen des Flachbandes und mit den seitlichen Außen: flächen der beiden äußeren Rippen des Treibriemens eine zu diesen Flächen im wesentlichen komplementäre Neigung haben und sich in radialer Richtung über die übrigen Seitenwände aller Spurrillen der Riemenscheiben erheben.This object is achieved according to the invention in that in one Belt drive of the type mentioned, the flat belt of the drive belt a substantially Has isosceles trapezoidal cross-section, with its two lateral "n leg surfaces continuously connect to the lateral outer surfaces of the two outer ribs, and that the lateral inner walls of the pulleys for a nearly complete Contact position with the lateral leg surfaces of the flat belt and with the lateral outside: surfaces of the two outer ribs of the drive belt one to these Surfaces have essentially complementary inclination and extend in the radial direction Rise above the remaining side walls of any pulley grooves.

Bei einem Riementrieb dieser Ausbildung erzeugen auch die seitlichen Schenkelflächen des Flachbandes des Treibriemens Reibungskräfte, welche die primär an den Rippen im Zusammenwirken mit den Spurrillen der Riemenscheibe erzeugten Reibungskräfte vergrößern. Es können damit entsprechend größere Antriebskräfte übertragen werden. Durch die auch an den seitlichen Schenkelflächen des Flachbandes wirksamen Reibungskräfte wird andererseits die Gefahr einer Rißbildung verringert, weil damit die insoweit besonders kritischen Übergänge zwischen den einzelnen Rippen eine Art Vorspannung erfahren, die gleichzeitig dazu beiträgt, auch die bezüglich der Spurrillen wirksamen Reibungskräfte zu erhöhen. Wenn die seitlichen Schenkelflächen des Flachbandes jeweils in einer im wesentlichen gemeinsamen Ebene mit der zugeordneten seitlichen Außenfläche einer äußeren Rippe liegen, dann wird damit für die Gesamtheit des Treibriemens eine den Keilriemen vergleichbare Keilform erhalten, die darin vorteilhaft abgewandelt werden kann, daß die beiden seitlichen Schenkelflächen des Flachbandes eine von der Ausrichtung der seitlichen Außenflächen der beiden äußeren Rippen abweichende Ausrichtung erhalten, welcher dann auch die Neigung der über die übrigen Seitenwände aller Spurrillen der Riemenscheiben in radialer Richtung vorstehenden Abschnitte der beiden seitlichen Innenwände der Riemenscheiben angepaßt werden.In the case of a belt drive of this design, the lateral Leg surfaces of the flat belt of the drive belt frictional forces, which are the primary Frictional forces generated on the ribs in cooperation with the grooves of the pulley enlarge. Correspondingly larger driving forces can thus be transmitted. Due to the frictional forces that are also effective on the lateral leg surfaces of the flat belt on the other hand, the risk of cracking is reduced, because so that the insofar particularly critical transitions between the individual ribs a kind of pretensioning experienced, which at the same time contributes to the effective ones with regard to the ruts Increase frictional forces. When the lateral leg surfaces of the flat belt each in a substantially common plane with the associated lateral outer surface an outer rib, then it is used for the entirety of the drive belt obtained a wedge shape comparable to the V-belt, modified therein advantageously can be that the two lateral leg surfaces of the flat belt one of the alignment of the lateral outer surfaces of the two outer ribs deviating Alignment obtained, which then also the inclination of the remaining side walls of all grooves of the pulleys in the radial direction protruding sections of the two lateral inner walls of the pulleys.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Flachband des Triebriemens zweckmäßig mit Zugschnüren versehen, die dabei in eine Klebegummischicht des im übrigen zweckmäßig aus einem faserverstärkten elastomren Gummi gemisch bestehenden Treibriemens eingebettet werden können. Weiterhin ist es vorteilhaft, solche Zugschnüre mit einem Armierungsmaterial zur Verstärkung des bezüglich der seitlichen Innenwände der Riemenscheiben wirksamen Berührungsdruckes zu unterlegen und/oder damit die Zugschnüre zu überdecken, wobei als geeignetes Armierungsmaterial insbesondere ein Reifengewebe oder eine armierte Leinwand in Betracht kommt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 bis 5 den Riementrieb gemäß verschiedener Ausführungsformen in einem Axialschnitt durch eine Riemenscheibe und einen diese Riemenscheibe umschlingenden Treibriemen, Fig. 6 eine Schemadarstellung einer Versuchsanordnung zur Ermittlung einzelner Zustandsgrößen bei Riementrieben, Fig. 7,8 und 10 Schaubilder für die mittels der Versuchsanordnung gemäß Fig.6 ermittelten Zustandsgrößen und Fig. 9 eine Schemadarstellung des Querschnittes des Treibriemens zur Bezeichnung der Winkel.According to a further embodiment of the invention, the ribbon is the The drive belt is expediently provided with pull cords, which are attached to an adhesive rubber layer of the rest expediently consisting of a fiber-reinforced elastomeric rubber mixture Drive belt can be embedded. It is also advantageous to use such pull cords with a reinforcement material to reinforce the side inner walls of the pulleys effective contact pressure and / or thus the To cover pull cords, with a particularly suitable reinforcement material Tire fabric or a reinforced canvas comes into consideration. A Embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and is described in more detail below. It shows Fig. 1 to 5 according to the belt drive various embodiments in an axial section through a pulley and a drive belt looping around this pulley, FIG. 6 is a schematic illustration a test set-up to determine individual state variables in belt drives, 7, 8 and 10 are graphs for the determined by means of the test arrangement according to FIG State variables and FIG. 9 is a schematic representation of the cross section of the drive belt to designate the angles.

Bei dem Riementrieb 1 gemäß Fig.1 ist ein Treibriemen A verwendet, dessen Flachband 2 einen im wesentlichen gleichschenkligen Trapezquerschnitt aufweist und an der einer Riemenscheibe zugekehrten Seite mit drei längsverlaufenden V-förmigen Rippen 3,4 und 5 versehen ist. Diese Rippen fassen in komplementär geformte V-förmige Spurrillen 7,8 und 9 der Riemenscheibe 10, wobei sowohl am Fuß als auch am Kopf dieser Spurrillen jeweils ein zur Geräuschverringerung beitragender Freiraum geschaffen ist. Der gleichschenklige Trapezquerschnitt des Flachbandes 2 ist so dimensioniert, daß sich die beiden seitlichen Schenkelflächen 2a des Flachbandes 2 kontinuierlich in den seitlichen Außenflächen 3a und 5a der beiden äußeren Rippen 3 und 5 kontinuierlich fortsetzen und mit diesen an jeder Seite des Treibriemens A in einer im wesentlichen gemeinsamen Ebene liegen. Dadurch erhalten die beiden Seitenflächen des Treibriemens A eine Berührungsstellung mit den beiden seitlichen Innenwänden der Riemenscheibe 10, die sich in radialer Richtung über die übrigen Seitenwände der Spurrillen 7,8 und 9 erheben. Die Gesamtheit des Treibriemens A weist folglich einen keilförmigen Querschnitt auf, der an den Rippen 3,4 und 5 durch die Köpfe der Spurrillen 7,8 und 9 unterbrochen ist.In the belt drive 1 according to Figure 1, a drive belt A is used, whose flat belt 2 has a substantially isosceles trapezoidal cross-section and on the side facing a pulley with three longitudinal V-shaped Ribs 3, 4 and 5 is provided. These ribs join in complementary V-shaped Grooves 7, 8 and 9 of the pulley 10, both on the foot and on the head these ruts each created a space that contributes to noise reduction is. The isosceles trapezoidal cross-section of the flat belt 2 is dimensioned so that that the two lateral leg surfaces 2a of the flat belt 2 are continuous in the lateral outer surfaces 3a and 5a of the two outer ribs 3 and 5 continuously continue and with these on each side of the belt A in one essentially common plane. This will give the both side faces of the drive belt A is in contact with the two lateral inner walls of the pulley 10, which extends in the radial direction over the remaining side walls of the ruts 7, 8 and 9. The entirety of the drive belt A thus has a wedge-shaped cross-section, which at the ribs 3, 4 and 5 through the heads the ruts 7, 8 and 9 is interrupted.

Bei dem Treibriemen A ist das Flachband 2 mehrschichtig ausgebildet und besteht aus zwei auf laminierten Leinwänden 11 und 12,einer oberen Gummischicht 13, einer Gummiklebeschicht 15, in welche Zugschnüre 14 eingebettet sind, und einer unteren Gummischicht 16. Bei dem Treibriemen B in der Ausführungsform gemäß Fig.2 ist die Klebemittelschicht 15 mit einem Armierungsmaterial 21 unterlegt, wodurch der auf die seitlichen Innenwände der Riemenscheibe durch das Flachband 2 ausgeübte Berührungsdruck verstärkt wird. Bei dem Triebriemen C in der Ausführungsform gemäß Fig.3 ist für eine weitere Verstärkung dieses Berührungsdruckes die Klebegummischicht 15 mit einem weiteren Armierungsmaterial 22 überdeckt, das dabei die obere Gummischicht 13 des Treibriemens A der Ausführungsform gemäß Fig.1 ersetzt.In the case of the drive belt A, the flat belt 2 is made of multiple layers and consists of two on laminated canvases 11 and 12, a top rubber layer 13, an adhesive rubber layer 15 in which pull cords 14 are embedded, and one lower rubber layer 16. In the case of the drive belt B in the embodiment according to FIG the adhesive layer 15 is underlaid with a reinforcing material 21, whereby that exerted on the lateral inner walls of the pulley by the flat belt 2 Contact pressure is increased. In the case of the drive belt C in the embodiment according to FIG Fig. 3 is the adhesive rubber layer for a further reinforcement of this contact pressure 15 covered with a further reinforcement material 22, which thereby the upper rubber layer 13 of the drive belt A of the embodiment shown in FIG.

Die beiden Leinwände 11 und 12 sind Gewebe aus Baumwolle, Polyester, Nylon, Polyamid oder einer daraus bestehenden Mischung, wobei das Gewebe mit einem weiten Winkel oder mit einer elastischen Dehnung fertiggestellt ist. Beide Leinwände sind in bekannter Weise einer Klebebehandlung und einer Gummibeschichtung unterworfen. Die Zugschnüre 14 sind aus Polyester, Nylon oder einem aromatischen Polyamid von solcher Größe und Fadenstärke bzw. Zwirnung hergestellt, daß damit der Treibriemen eine gewünschte Dehnung und Biegesteifigkeit erhält. Auch diese Zugschnüre sind einer Klebebehandlung unterworfen. Die Klebegummischicht 15 besteht aus einem gummielastischen Material, wie CR, NR, SBR, NBR, Urethan od.dgl., das ebenfalls auf die für den Treibriemen erwünschten Eigenschaften abgestimmt ist und dem übliche Gummizumischungen beigemischt sind, die sich für eine Verklebung eignen. Auch die Gummischichten 13 und 16 sowie die Rippen 3,4 und 5 bestehen aus einem solchen gummielastischen Material, das mit der Klebegummischicht 15 vergleichbare Eigenschaften haben kann und dem Zumischungen beigemischt sind, die den Berührungsdruck verstärken bzw. zu diesem Berührungsdruck einen Gegendruck aufbauben und die abriebfest sind. Als besonders geeignet erweisen sich Baumwoll-, Nylon-, Polyester-, Aramid- und Kohlenstofffasern, die nach ihrem Zuschnitt auf geeignete Längen ggf.The two canvases 11 and 12 are fabrics made of cotton, polyester, Nylon, polyamide or a mixture thereof, the fabric with a wide angle or finished with an elastic stretch. Both canvases are subjected to an adhesive treatment and a rubber coating in a known manner. The pull cords 14 are made of polyester, nylon or an aromatic polyamide such size and thread thickness or twist produced that thus the drive belt receives a desired elongation and flexural strength. Also these pull cords are subjected to an adhesive treatment. The adhesive rubber layer 15 consists of a rubber-elastic one Material such as CR, NR, SBR, NBR, urethane or the like. That is also used for the drive belt desired properties and the usual rubber compounds are mixed in, which are suitable for gluing. The rubber layers 13 and 16 and the ribs 3, 4 and 5 are made of such a rubber-elastic material, which can have properties comparable to the adhesive rubber layer 15 and the Admixtures are added that increase the contact pressure or to this Contact pressure build up a counter pressure and which are abrasion-resistant. As special Cotton, nylon, polyester, aramid and carbon fibers prove to be suitable, after being cut to suitable lengths, if necessary.

einer Klebebehandlung unterworfen werden und dann in dem gummielastischen Material eine gleichmäßige Verteilung erfahren, wobei sie im wesentlichen rechtwinklig zu der Längsrichtung des Treibriemens ausgerichtet werden sollten. Die Armierungsmaterialien 21 und 22 können schließlich aus derselben Leinwand wie die Leinwände 11 und 12 bestehen oder es kann dafür ein Reifengewebe (Karkasse) aus Baumwolle, Kunstseide, Polyester, Nylon oder Aramid verwendet werden, das ebenfalls einer Klebebehandlung unterworfen ist.be subjected to an adhesive treatment and then in the rubber-elastic Material will experience an even distribution, being essentially rectangular should be aligned with the longitudinal direction of the drive belt. The reinforcement materials 21 and 22 can finally consist of the same canvas as canvases 11 and 12 or a tire fabric (carcass) made of cotton, rayon, Polyester, nylon or aramid can be used, which also has an adhesive treatment is subject.

Zur Herstellung der Treibriemen wird zweckmäßig eine mehrteilige zylindrische Metallform verwendet, die mit V-förmigen Umfangsrillen versehen ist. In diese Umfangsrillen werden dann V-förmig vorgeformte und Fäden enthaltende Elastomere eingelegt, welche die späteren Rippen des Treibriemens bilden. Dann wird über diese Elastomere eine Klebegummifolie gelegt, danach ein Armierungsmaterial, sofern dessen Verwendung als erforderlich angesehen ist, dann werden die Zugschnüre spiralförmig verlegt, ggf. ein weiteres Armierungsmaterial aufgelegt und schließlich eine gummibeschichtete Leinwand über den Umfang herumgewickelt. Über diese Anordnung wird dann noch ein elastischer Schlauch übergeschoben, bevor anschließend eine Vulkanisation beispielsweise in einem Autoklaven durchgeführt wird. Wenn die Vulkanisation beendet ist, wird der elastische Schlauch wieder entfernt, so daß dann das Fertigprodukt nach der Kühlung von der Form abgenommen und gewendet werden kann, damit die Seitenflächen des nunmehr fertigen Treibriemens auf die gewünschte Schräge zugeschnitten werden können.For the production of the drive belt, a multi-part cylindrical one is expedient Metal mold used, which is provided with V-shaped circumferential grooves. In these circumferential grooves V-shaped preformed elastomers containing threads are then inserted, which form the later ribs of the drive belt. Then a Adhesive rubber sheet laid, then a reinforcement material, if it is used is considered necessary, then the pull cords are laid in a spiral, possibly another reinforcement material and finally a rubber-coated one Canvas wrapped around the perimeter. About this arrangement is then another elastic hose pushed over before vulcanization, for example is carried out in an autoclave. When the vulcanization is finished, will the elastic tube removed again, so that then the finished product after Cooling can be removed from the mold and turned so that the side surfaces of now finished drive belt can be cut to the desired slope.

Die Fertigung kann alternativ auch mit einer zylindrischen Metallform durchgeführt werden, die eine glatte Umfangsfläche aufweist. Auf diese glatte Umfangsfläche wird dann ein Fasern enthaltendes Elastomeres als Folie in einer solchen Anzahl von Umschlingungen aufgelegt, daß aus diesem Elastomeren die Rippen in den gewünschten Abmessungen des fertigen Treibriemens ausgeformt werden können, und auf das Elastomere wird dann das Armierungsmaterial und die Leinwand aufgebracht. Die gesamte Anordnung wird dann wieder unter Verwendung eines übergeschobenen elastischen Schlauches vulkanisiert. Nach Beendigung der Vulkanisation wird der elastische Schlauch wieder entfernt und das erhaltene Produkt von der Form abgezogen und dann ohne gewendet zu werden in einen Formmantel eingebracht, mit dem dann mittels V-förmiger Messer die einzelnen Rippen aus dem Elastomeren ausgeschnitten werden, wobei diese Formgebung der Rippen alternativ auch durch ein Fräsen oder durch ein Schleifen erfolgen kann. Auch die Seitenflächen des dann fertigen Treibriemens werden in dieser abschließenden Stufe auf die gewünschte Schräge zugeschnitten.Alternatively, the production can also be done with a cylindrical metal mold be carried out, which has a smooth peripheral surface. On this smooth peripheral surface then an elastomer containing fibers is used as a film in such a number placed by wraps that the ribs in the desired from this elastomer Dimensions of the finished drive belt can be molded, and on the elastomer the reinforcement material and the canvas are then applied. The whole arrangement is then vulcanized again using an elastic hose pushed over it. After the vulcanization is complete, the elastic hose is removed again and the product obtained is withdrawn from the mold and then without being turned into a molded jacket is introduced, with which the individual Ribs are cut out of the elastomer, this shaping the ribs alternatively, it can also be done by milling or by grinding. Also the Side surfaces of the then finished drive belt are in this final stage cut to the desired slope.

Die Fig.6 zeigt eine Versuchsanordnung mit einer Antriebsscheibe 31 von 120 mm Durchmesser, einer angetriebenen Scheibe 32 und einer Leerlaufscheibe 33, die von einem Treibriemen 34 von 980 mm Länge umschlungen sind. Mit dieser Versuchsanordnung wurden die Treibriemen A,B und C der Ausführungsformen gemäß den Fig.1 bis 3 für einen Vergleich mit einem Treibriemen X untersucht, wobei die Antriebsscheibe 31 mit 4900 U/min angetrieben und auf die Leerlaufscheibe 33 zum Spannen des Treibriemens eine wechselnde Zugkraft F ausgeübt wurde.6 shows an experimental arrangement with a drive pulley 31 120 mm in diameter, a driven pulley 32 and an idle pulley 33, which are wrapped around by a drive belt 34 of 980 mm length. With this experimental set-up were the drive belts A, B and C of the embodiments according to Figures 1 to 3 for examined a comparison with a drive belt X, the drive pulley 31 driven at 4900 rpm and on the idle pulley 33 for tensioning the drive belt an alternating tensile force F was exerted.

Alle Treibriemen waren mit drei Rippen versehen.All drive belts were provided with three ribs.

In dem Schaubild gemäß Fig.7 sind die für diese vier Treibriemen erhaltenen Kurven festgehalten, die für eine Feststellung der damit übertragbaren Antriebskräfte ermittelt wurden, Die Leerlaufscheibe 33 wurde bei diesem Versuch mit einer Zugkraft F von 90 kg belastet, und es wurde dann jeweils die übertragene Antriebskraft zu dem Zeitpunkt gemessen, wenn der Schlupf 1% betrug und wenn sich bei einer Änderung der Belastung eine Änderung des Schlupfes einstellte. Für den bekannten Treibriemen X ergab sich dabei, daß er bereits bei 12,0 PS übertragener Antriebskraft den Schlupf von 1% erreichte, während mit einem gleichen Schlupf der Treibriemen A noch eine Antriebskraft von 15,9 PS, der Treibriemen eine Antriebskraft von 16,6 PS und der Treibriemen C eine Antriebskraft von 17,0 PS übertragen konnte. Der Treibriemen A weist daher eine um 33% höhere Übertragbarkeit der Antriebskraft auf, die sich bei dem Treibriemen B noch auf 38% und bei dem Treibriemen C auf 42% steigern läßt. Diese höhere übertragbarkeit der Antriebskraft ist damit offensichtlich auf die Formgebung des Flachbandes bei dem erfindungsgemäßen Treibriemen zurückzuführen, weil damit an dessen seitlichen Schenkelflächen zusätzliche Reibungskräfte erzeugt werden, welche die Gesamtheit des Treibriemens mit der Wirkung eines herkömmlichen Keilriemens vergleichen lassen. Dabei ergeben die bei den Treibriemen B und C vorgesehenen Armierungsschichten eine Verstärkung des Berührungsdruckes. Aus dem in Fig.7 dargestellten Kurvenverlauf ist im übrigen ersichtliche, daß die erfindungsgemäßen Treibriemen A, B und C einen gegenüber den bekannten Treibriemen X langsameren Anstieg des Schlupfes ergeben.In the diagram according to FIG. 7 are those obtained for these four drive belts Curves recorded for a determination of the driving forces that can be transmitted with it The idle pulley 33 was in this test with a tensile force F loaded by 90 kg, and it was then in each case the transmitted driving force measured at the point in time when the slip was 1% and when there was a change the load set a change in the slip. For the well-known drive belt X it was found that there was already slip at 12.0 HP of transmitted drive power of 1%, while with the same slip of the drive belt A another Driving force of 15.9 HP, the drive belt a driving force of 16.6 HP and the Drive belt C was able to transmit a drive force of 17.0 hp. The drive belt A therefore has a 33% higher transferability of the driving force, which in the case of the drive belt B can still be increased to 38% and in the case of the drive belt C to 42%. This higher transferability of the driving force is obvious to the Attributed to the shaping of the flat belt in the drive belt according to the invention, because it generates additional frictional forces on its side leg surfaces which the entirety of the drive belt with the effect of a conventional Compare the V-belt. This results in those provided for drive belts B and C. Reinforcement layers reinforce the contact pressure. From the one shown in Fig.7 The course of the curve is also apparent that the drive belts according to the invention A, B and C show a slower increase in slip than the known drive belt X. result.

Mit der Versuchsanordnung gemäß Fig.6 wurde weiterhin die Lebensdauer dieser Treibriemen untersucht. Auch dabei wurde auf die Leerlaufscheibe 33 eine Zugkraft F von 90 kg ausgeübt, womit an der angetriebenen Scheibe 32 eine Dauerbelastung von 18 PS aufrecht erhalten werden konnte. Es wurden jeweils drei Treibriemen der einzelnen Ausführungsformen untersucht und dann ein Mittelwert gebildet. Für die bekannten Treibriemen ergab sich eine Lebensdauer von 157 Stunden, die sich bei den Treibriemen A auf 252, bei den Treibriemen B auf 260 Stunden und bei den Treibriemen C auf 265 Stunden erhöhte.With the test arrangement according to FIG. 6, the service life was continued investigated this drive belt. In this case too, a washer on the idler pulley 33 Tensile force F of 90 kg exerted, whereby a permanent load on the driven pulley 32 of 18 hp could be maintained. There were three drive belts each investigated individual embodiments and then averaged them. For the known drive belts resulted in a service life of 157 hours drive belt A to 252 hours, drive belt B to 260 hours and drive belts C increased to 265 hours.

Die erfindungsgemäßen Treibriemen weisen folglich eine um etwa 60% höhere Lebensdauer auf. Die Maximal-/Minimalwert-Abweichungen betrugen bei diesen Untersuchungen im übrigen 40 Stunden für die bekannten Treibriemen X und 38 bzw. 42 bzw. 43 Stunden für die erfindungsgemäßen Treibriemen A,B und C.The drive belts according to the invention consequently have an approx. 60% longer service life. The maximum / minimum value deviations were in these Investigations in the remaining 40 hours for the known drive belts X and 38 resp. 42 or 43 hours for the drive belts A, B and C according to the invention.

Bei einer weiteren Untersuchung mittels der Versuchsanordnung gemäß Fig.6 wurde das Auftreten von Geräuschen bei einer betreffenden kritischen Spannung des Treibriemens überprüft. Auch dabei wurde auf die Leerlaufscheibe 33 eine Zugkraft F von 90 kg ausgeübt bei einer Belastung der angetriebenen Scheibe 32 mit 10 PS. Für die bekannten Treibriemen X ergab sich ein Meßwert von 22 kg als kritische Riemenspannung für das erstmalige Auftreten eines Geräusches beim Starten der Versuchsanordnung, die sich bei den erfindungsgemäßen Treibriemen A auf 16 kg und bei den erfindungsgemäßen Treibriemen B und C jeweils auf 15 kg erniedrigte. Die erfindungsgemäßen Treibriemen weisen daher gegenüber den bekannten Treibriemen eine nur geringfügig kleinere kritische Riemenspannung auf, wobei die normale Riemenspannung in der Regel 45 kg beträgt.In a further investigation using the test arrangement according to Fig.6 shows the occurrence of noises at a critical voltage in question of the drive belt checked. In this case, too, a tensile force was applied to the idle pulley 33 F of 90 kg exerted when the driven pulley 32 is loaded with 10 hp. For the known drive belt X, a measured value of 22 kg resulted as the critical belt tension for the first occurrence of a noise when starting the test arrangement, in the case of the drive belt A according to the invention to 16 kg and in the case of the inventive Drive belts B and C lowered to 15 kg each. The drive belt according to the invention therefore have an only slightly smaller critical one compared to the known drive belts Belt tension, the normal belt tension is usually 45 kg.

Es wurde dann weiterhin der Einfluß des Winkels i an den seitlichen Schenkelflächen des Flachbandes bei dem erfindungsgemäßen Treibriemen auf die übertragbaren Antriebskräfte und auf die Lebensdauer der Riemen untersucht. Auch hierbei wurde bei der Versuchsanordnung gemäß Fig.6 auf die Leerlaufscheibe 33 eine Zugkraft F von 90 kg ausgeübt und die angetriebene Scheibe 32 mit 18 PS belastet. Aus dem Verlauf der Kurve Y in Fig.8 ist ersichtlich, daß die übertragbaren Antriebskräfte mit einem Wachsen des Winkels oCproportional abnehmen, während aus dem Verlauf der Kurve Z ersichtlich ist, daß die größte Lebensdauer der Treibriemen dann erreicht wird, wenn der Winkel 0( etwa 40 bis 50% des Spitzenwinkels ß der V-förmigen Rippen des Treibriemens beträgt.The influence of the angle i on the lateral ones continued to exist Leg surfaces of the flat belt in the drive belt according to the invention on the transferable Investigated driving forces and the life of the belts. Also here was in the test arrangement according to FIG. 6, a tensile force F acts on the idle pulley 33 exercised by 90 kg and loaded the driven pulley 32 with 18 hp. From the course the curve Y in Fig.8 it can be seen that the transferable driving forces with a The increase in the angle oC decreases proportionally, while from the course of the curve Z it can be seen that the longest service life of the drive belt is achieved if the angle 0 (about 40 to 50% of the apex angle β of the V-shaped ribs of the Drive belt is.

Aus dieser Untersuchung ist daher ableitbar, daß dieser Abweichungswinkel X der seitlichen Schenkelflächen des Flachbandes zwischen etwa -12% und +12% des Spitzenwinkels H der Rippen betragen sollte, um für die erfindungsgemäßen Treibriemen die größte Lebensdauer bei verhältnismäßig hohen zu übertragenden Antriebskräften zu erhalten.From this investigation it can therefore be deduced that this angle of deviation X of the lateral leg surfaces of the flat band between about -12% and + 12% of the point angle H of the ribs should be the largest for the drive belt according to the invention To maintain service life with relatively high drive forces to be transmitted.

Wenn der Spitzenwinkel ß der zu der Rippen mit 400 gewählt wird, dann sollten die seitlichen Schenkelflächen des Flachbandes mit einem WinkelC3( zwischen 17,50 und 22,50 von den seitlichen Außenflächen der beiden äußeren Rippen abweichen.If the point angle β to the ribs is chosen to be 400, then the side faces of the flat belt should be at an angle C3 (between 17.50 and 22.50 differ from the lateral outer surfaces of the two outer ribs.

Die Versuchsanordnung gemäß Fig.6 wurde dann mit einem Dieselmotor mit 2000 cm3 angetrieben, um bei Ausübung einer Zugkraft F von 25 kg auf die Leerlaufscheibe 33 das Springen der Treibriemen zu untersuchen. Dabei wurde die Drehzahl der angetriebenen Scheibe 31 jeweils 50 mal über 5 Sekunden von 0 auf 5000 U/min erhäht, über 10 Sekunden auf 5000 U/min gehalten und über 5 Sekunden von 5000 U/min auf 0 verkleinert. Für die bekannten Treibriemen X ergab sich dabei bereits nach der zwanzigsten Wiederholung ein Springen mit einer Verlagerung des Riemens um 10, während die erfindungsgemäßen Treibriemen A selbst bei einer Verlagerung bis zu 30 überhaupt nicht sprangen.The test arrangement according to FIG. 6 was then carried out with a diesel engine driven at 2000 cm3, when a tensile force F of 25 kg is exerted on the idle pulley 33 to investigate the jumping of the belts. The speed of the driven Disk 31 increased 50 times over 5 seconds from 0 to 5000 rpm, over 10 seconds held at 5000 rpm and decreased from 5000 rpm to 0 over 5 seconds. For the known drive belt X resulted already after the twentieth repetition a jump with a displacement of the belt by 10, while the invention Drive belt A did not jump at all even with a shift of up to 30.

Eine größere Verlagerung als 3° wurde dabei für die Treibriemen A nicht untersucht, weil die Zugschnüre sonst eine beachtliche Materialermüdung erfahren.A displacement greater than 3 ° was found for drive belt A not examined, because otherwise the pull cords experience considerable material fatigue.

Mittels der Versuchsanordnung gemäß Fig.6 wurde dann auch noch ermittelt, welchen Einfluß die Anzahl von Rippen an dem Flachband auf die übertragbaren Antriebskräfte hat.Using the test arrangement according to FIG. 6, it was then also determined what influence the number of ribs on the flat belt on the transferable driving forces Has.

Dabei wurde die Leerlaufscheibe 33 wieder mit einer Zugkraft F von 90 kg belastet, und es wurden die Antriebskräfte gemessen, die jeweils bei einem Schlupf von 10 übertragen wurden. Aus dieser Untersuchung der bekannten Treibriemen X und der erfindungsgemäßen Treibriemen A ergab sich, daß die besten Ergebnisse mit jeweils drei Rippen erhalten wurden, und zwar erreichte man für die bekannten Treibriemen X eine insgesamt übertragene Antriebskraft von 12,0 PS, also von 4,0 PS pro Rippe, während man für die erfindungsgemäßen Treibriemen A eine insgesamt übertragene Antriebskraft von 15,9 PS, also von 5,3 PS pro Rippe erreichte. Diese Werte fielen bei zwei Rippen auf 2,8 PS bzw. 3,6 PS pro Rippe bei den Riemen X bzw. bei den Riemen A ab, während sie bei vier Rippen mit 4,0 PS bzw. mit 5,0 PS pro Rippe, bei fünf Rippen mit 4,0 PS bzw. mit 4,8 PS pro Rippe und bei sechs Rippen mit 4,0 PS bzw. mit 4,7 PS pro Rippe für die Riemen X bzw. für die Riemen A ermittelt wurden. Da sich bei den Treibriemen mit nur zwei Rippen ein Ausbeulen des Flachbandes feststellen ließ, empfiehlt sich daher, die Treibriemen mit wenigstens drei Rippen zu versehen. Dabei ergibt sich dann für die erfindungsgemäßen Treibriemen die bereits erwähnte Verbesserung von 33% in den übertragbaren Antriebskräften, die sich bei 4,5 und 6 Rippen allerdings auf 24%, 20% und 16% erniedrigt.The idle pulley 33 was again with a tensile force F of 90 kg, and the driving forces were measured, each with a Slip of 10 were transferred. From this investigation of the known drive belts X and the inventive drive belt A showed the best results with three ribs each were obtained, namely one reached for the known Drive belt X a total transmitted driving force of 12.0 HP, i.e. 4.0 HP per rib, while for the drive belt A according to the invention, a total transmitted driving force of 15.9 HP, i.e. 5.3 HP per rib. These values fell for two ribs to 2.8 HP or 3.6 HP per rib for belt X and belt A, while it with four ribs with 4.0 HP or with 5.0 HP per rib, with five ribs with 4.0 PS or with 4.8 PS per rib and with six ribs with 4.0 PS or with 4.7 PS per Rib for belt X and belt A, respectively. Since the drive belt A bulging of the ribbon can be detected with only two ribs, is recommended therefore to provide the drive belts with at least three ribs. This results in then for the drive belts according to the invention, the aforementioned improvement of 33% in the transferable driving forces, which are however in 4.5 and 6 ribs decreased to 24%, 20% and 16%.

Bei einem weiteren Versuch wurde nochmals der Einfluß des Neigungswinkels der beiden seitlichen Schenkelflächen des Flachbandes auf den Schlupf des Treibriemens untersucht.In a further experiment, the influence of the angle of inclination was found again the two lateral leg surfaces of the flat belt on the slip of the drive belt examined.

Dafür wurde der Treibriemen A entsprechend dem Treibriemen D einmal mit einem positiven Neigungswinkel Ht1 und einmal entsprechend dem Treibriemen E mit einem negativen Neigungswinkel'912 an den beiden seitlichen Schenkelflächen seines Flachbandes versehen, womit diese seitlichen Schenkelflächen nicht mehr in einer gemeinsamen Ebene mit den seitlichen Außenflächen der beiden äußeren Rippen angeordnet waren. Für diese Untersuchung wurde der Winkel auf auf 20°, 22,5° und 17,5 ° an den Treibriemen A, D und E eingestellt und die Leerlaufscheibe 33 der Versuchsanordnung gemäß Fig.6 mit einer Zugkraft F von 90 kg belastet. Aus dem Verlauf der Kurven in Fig.10 ist ersichtlich , daß je kleiner der Winkel i ist, desto kleiner auch der Schlupf ist. Das Flachband erfüllt daher bei den erfindungsgemäßen Treibriemen dieselbe Keilwirkung wie bei den bekannten Keilriemen und ergibt mithin eine verlängerte Lebensdauer, eine Erhähung der übertragbaren Antriebskräfte, eine verbesserte Zuverlässigkeit, eine durch eine kleine Zugspannung verursachte geringere Geräuschbildung und ein durch eine wechselnde Belastung verursachtes weniger häufiges Springen.For this, the drive belt A was made once like the drive belt D. with a positive angle of inclination Ht1 and once corresponding to the drive belt E. with a negative angle of inclination'912 on the two lateral leg surfaces of its flat band, so that these lateral leg surfaces are no longer in a common plane with the lateral outer surfaces of the two outer ribs were arranged. For this investigation the angle was set to 20 °, 22.5 ° and 17.5 ° set on the drive belts A, D and E and the idle pulley 33 of the Test arrangement according to Fig. 6 loaded with a tensile force F of 90 kg. From the course It can be seen from the curves in FIG. 10 that the smaller the angle i, the smaller also the slip is. The flat belt therefore fulfills the drive belt according to the invention same wedge effect as with the well-known V-belt and results consequently an extended service life, an increase in the transferable driving forces, an improved reliability caused by a small tension less noise and one less caused by a changing load frequent jumping.

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Claims

Claims 1. Belt drive, in which the pulleys several Have V-shaped track grooves, in the complementary shape, on one side V-shaped ribs of the drive belt formed longitudinally on a flat belt enclose, by the fact that the flat belt (2) of the drive belt has a substantially isosceles trapezoidal cross-section, with his two lateral leg surfaces (2a) to the lateral outer surfaces (3a, 5a) of the Connect the two outer ribs (3.5) continuously, and that the lateral inner walls the pulleys (10) for an almost complete contact position with the lateral leg surfaces of the flat belt and with the lateral outer surfaces of the two outer ribs of the drive belt one to these surfaces essentially complementary Have inclination and extend in the radial direction over the remaining side walls of all ruts (7,8,9) of the pulleys.

2. Belt drive according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the two lateral leg surfaces (2a) of the flat belt (2) and the lateral outer surfaces (3a, 5a) of the two outer ribs (3,5) on each side of the Drive belt lie in a substantially common plane.

3. Belt drive according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the two lateral leg surfaces (2a) of the flat belt (2) and the lateral outer surfaces (3a, 5a) of the two outer ribs (3,5) on each side of the Drive belts are aligned at a different angle of inclination, whereby the deviation angle (ob) between about -128 and + 12% des The tip angle (/) of the ribs (3.5) is.

4. Belt drive according to claim 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that at an apex angle (of 400 of the ribs (3.5) the lateral leg surfaces of the flat belt (2) at an angle (<) between + 17.5 ° and + 22.5 ° from the lateral outer surfaces of the two outer ribs (3.5) differ.

5. Belt drive according to one of claims 1 to 4, characterized g e k e n It is not indicated that the flat belt (2) of the drive belt is fastened with pull cords (14) is provided.

6. Belt drive according to one of claims 1 to 5, characterized g e k e n nz e i c h n e t that to reinforce the with respect to the lateral inner walls the pulley (10) effective contact pressure the flat belt (2) of the drive belt with one placed under the pull cords (14) and / or overlapping the pull cords (14) Reinforcement material (21,22) is provided.

7. Belt drive according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the reinforcement material (21,22) consists of a tire fabric (carcass) and / or consists of an armored canvas.

8. Belt drive according to one of claims 1 to 7, characterized g e k e n It is noted that the pull cords (14) are in an adhesive rubber layer (15) of the like the ribs (3, 4, 5) made of a fiber-reinforced elastomeric rubber mixture Flat tape (2) are embedded, on which two outer canvases (11,12) are laminated are.

9. Belt drive according to claims 6 to 8, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the reinforcement material (21,22) underlay the adhesive rubber layer (15) and / or the adhesive rubber layer (15) in one of the two outer canvases (11, 12) underlying laminated arrangement covered.