Dampfradioforum

Hier nochmals meine schon vorher mal geschriebene Anmerkung:
Es müßte dann in der Formel aber auch ein Wert vorhanden sein, der den Grad der Umschlingung mit berücksichtigt. Denn wenn die Riemendicke tatsächlich einen Einfluß auf die übertragende Geschwindigkeit hat, müßte es einen Unterschied machen, ob der Riemen lediglich ein paar Millimeter die Räder umschlingt oder ob er die einzelnen Räder zur Hälfte oder sogar mehr umschlingt.

VG Willi

Man korrigiere mich, wenn ich Unfug rede; aber in Skizze Zwo verhalten sich Rolle 1 und 2 mittels Riemen zueinander wie Reibräder. Oder?

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- Ja, der Heesters, das hat er nun davon, von seiner Raucherei... -

Hallo zusammen,

hier steht alles ganz genau unter Zugmittelgetriebe:
http://www.uni-siegen.de/fb11/inko_schw ... nload/me3/
Muß da erstmal einige Tage studieren.

Viele Grüße

Winfried

In einem anderem Forum -für Plattenspieler- wurde die Sache auch sehr ausführlich diskutiert, da wurden die PDF's auch angegeben.
Es sind 3 PDFs`("Maschinenelemente 25-01 bis03 "):
me-23-folien-zugmittelgetriebe.pdf
me-24-folien-zugmittelgetriebe.pdf
me-25-folien-zugmittelgetriebe.pdf

Eigentlich noch mehr, aber nur in den dreien werden Riementriebe erwähnt.
Ich habe alle 3.

Wenn Sie nicht alle haben- Können Sie unter dem Namen googeln, oder ich schicke Sie.

Sind aus dem Maschinenbau.
Sie finden zwar eine korrekte Zeichnung mit der Mittellinie des Riemens, es werden Spannungs- und Denhnungsverhältnisse angegebene, aber kein Hinweis auf den Einfluß der Riemendicke auf Übersetzungsverhältnisse oder eine Formel, die diese berücksichtigt.

Dennoch sehr interessant.

Edi

Hallo Edi,

da war ich zu voreilig. Das Übersetzungsverhältnis spielt dort weniger eine Rolle. Es geht mehr um die Kraftübertragung. Ein Zitat: "Die Übersetzungsverhältnisse ... sind nicht exakt konstant". Dafür haben die Tonbandgeräte aber eine Schwungmasse. Der von Willi nachgefragte Umschlingungswinkel spielt dort nur eine Rolle beim Riemenverschleiß wegen der ständigen Biegebeanspruchungen. Der Wirkdurchmesser ist aber entscheidend, der mit der mittleren Riemenlänge in Beziehung steht. Diese ändert sich ja mit der Riemendicke. Ich werde das Riemengetriebe denen überlassen, die dafür bezahlt werden.


Viele Grüße

Winfried

Ja, aber eine richtige Messung war das nicht wirklich.
Man könnte vielleicht ein Fahrraddynamo nehmen, die Frequenz der erzeugten Wechselspannung auswerten.
Immerhin hat ein Autokeilriemen ja etwa 1cm Dicke, da ist die Umfangsdifferenz ja schon nennenswert.

Die Umfangsgeschwindigkeit ist nur auf der(den) Rolle(n) relevant, wo die Außenseite des Riemens gedehnt wird.
Nehmen sie einen Riemen, der sehr dick ist, sagen wir, einen halben Meter.
Der läuft dann auch auf Riesenrollen, die weit voneinander entfernt sind, und die Sie nicht sehen können.
Und eine Gerade des Riementriebs läuft an Ihrem Haus vorbei. Sie sehen nicht, ob die Rollen oben oder unten sind, also welche Fläche die Außen- oder Innenseite ist.

Wie können Sie das feststellen ?

Gar nicht.

Auf der Geraden gibt es keine höhere Umfangsgeschwindigkeit- obwohl bei so einem Mordsriemen doch der Außenumfang erheblich größer ist !
Wie in der Zeichnung mit den Zahlen auf dem Riemen, die bleiben an ihrer Stelle. Wenn es eine höhere Umfangsgeschwindigkeit gäbe, müßten die Zahlen ja schneller vorbeiflitzen.
Die Moleküle des Riemens erlauben nicht, daß sich die Außenseite auf der Geraden schneller bewegt. Die Riemengerade kommt an Ihrem Haus "wie eine geschobene Stange" vorbei.

Stimmt also nicht.

Da können die Rollen auch verschieden groß sein. Immer noch dasselbe.

So, da wären dann 2 Rollen, die Sie nicht sehen.
Und jetzt setzen Sie an Ihrem Beobachtungspunkt eine 3 Rolle auf, ganz kleine Berührungsfläche.
Damit wäre dann fast die Konstellation gegeben, die in dem Tonband- Laufwerk gegeben ist.
Egal, ob außen oder innen, das ändert an keiner Stelle was. dickerer oder dünnerer Riemen, ändert auch nichts. Weil eben... eine "geschobene Stange" vorbeikommt. An welcher Stelle Sie ansetzen, ist vollkommen gleich. (stellen Sie sich einen runden MTG- Riemen vor...)

Als Nächstes wird die Rolle etwas "eingedrückt" -aber nur wenig- um mehr aufrollende Fläche zu nutzen, um bessere Reibungsmitnahme zu ermöglichen.
Das ist dann sogar exakt die Konstellation, die wir besprechen.
Es ändert aber eben auch nichts. 1 Meter/sec, die die Rolle antreiben, tun es genauso, wenn die auf der Rolle aufliegende Fläche etwas größer ist. Innen, außen- egal.

Im Fall des Tonbandlaufwerkes wäre die aufgesetzte Rolle die Antriebsrolle, aber welche Rolle hier treibt- vollkommen egal.

Der einzige Fall, in dem bei größerer Riemendicke etwas anders sein kann, wären Kopplungen direkt auf den Rädern- aber die kommt in dem Laufwerk nicht vor.

@PL504, ich sehe das wie Sie.
Dennoch sehr interessante Ausarbeitung. Ich habe lange Jahre auch an Oldtimerfahrzeugen gebastelt, bin solch ausführlichen Erläuterungen sehr zugetan.
Aber... ist auch lange her, werd's kaum noch brauchen...

Ich werde das Riemengetriebe denen überlassen, die dafür bezahlt werden.
Dem kann ich mich nur anschließen.


Edi

Hallo Edi,

Wegen der Umfangsgeschwindigkeit muß ich doch noch einen Einwurf machen. Die Punkte auf dem Riemen bleiben an ihrer Stelle. Da aber der Umfang außen größer ist legt der der äußere Punkt in der selben Zeit einen längeren Weg zurück. Das ergibt eine höhere Geschwindigkeit. Aus diesem Grund geht der Maschinenbauer von der mittleren Riemenlänge aus, die ja auch mit der Riemendicke in Verbindung steht. Der äußere Teil des Riemens würde dann einer äußeren Scheibe zugeordnet und umgekehrt. Das bedingt eine theoretische Vergrößerung der Scheiben. Das Größenverhältnis der Scheiben ändert sich dabei in Abhängigkeit von der Riemendicke. Somit auch das Übersetzungsverhältnis. Das gilt dann generell. Inwieweit die Dehnungen und Stauchungen beim Umlauf um die Scheiben dabei Berücksichtigung finden oder Auswirkungen haben, kann ich nicht sagen. Zumindest bleibt die mittlere Riemenlänge gleich, die maßgebend sein soll. Das betrifft ebenso die Umschlingung. Spannungen sollen sich jedenfalls lt.Uni-Text an den Scheiben ausgleichen. Ein Riementrieb wie bei Willi ist für ein Tonbandgerät eher ungewöhnlich und die hier gewählten Beispiele werden in der Praxis kaum vorkommen bzw. vermieden werden. Darum sehe ich tiefgründigere Betrachtungen unsererseits als Haarspalterei an. Das sollte dem Personenkeis überlassen werden, der oben genannt ist.

Viele Grüße

Winfried

Hallo,
guckt doch mal in me-23-folien-zugmittelgetriebe.pdf auf Seite 23-2 die Zeichung ganz rechts oben an: dort geht durch die Riemenmitte eine gestrichelte Linie (also dort, wo mein gedanklicher, hauchdünner Stahldraht war) und der Durchmesser wird bzgl. dieser gestrichelten Linien gemessen. Abstand von der Drehachse zur gestrichelten Linie ist Radradius+Riemenradius, der effektive Durchmesser also doppelt so groß, d.h. Raddurchmesser+Riemendurchmesser.

Dies gilt unabhängig vom Umschlingungswinkel, solange der Winkel nicht Null ist. Der Riemen hat eine geringe Biegung und so ergibt sich der effektive durchmesser. Nur bei extrem kleinen Winkeln sieht es anders aus, denn dort, wo der Riemen die Biegung beginnt und wo er endet, beginnt die Stauchung der Innenseite und die Streckung der Außenseite nicht plützlich, sondern stetig (allmählich) über ein paar Winkelgrad. Dann ist der effektive Durchmesser kleiner und nähert sich dem Raddurchmesser an. Aber schon bei Umschlingungswinkeln von z.B. 30° ist das schon zu vernachlässigen.

Was aber vom Umschlingungswinkel sehr wohl abhängt, ist die Reibkraft und damit das max. Drehmoment. Es gilt:

F1/F2 = µ*exp(winkel)

F1/F2 ist das Verhältnis von ziehender Kraft an einem Ende und haltender Kraft am anderen Ende, beim Riemenantrieb das Zugkraftverhältnis im Riemen vor und hinter dem Rad. µ ist der Reibungskoeffizient zwischen den Materialien und dürfte bei Gummi auf Metall grob bei 1 liegen. Winkel ist der Umschlingungswinkel in Bogenmaß, d.h. 360° entsprechen 2*PI, 90° entsprechen PI/2. Ist ein Seil z.B. dreimal um einen Mast gewickelt, beträgt der Winkel 6*PI, was ungefähr 18.8 ist. exp(x) ist die Exponentialfunktion (beim Taschenrechner "e hoch x"), sie wächst mit größer werdendem Winkel sehr schnell. Bei einem Umschlingungswinkel von 40° ist die Zugkraft schon doppelt so groß wie die Haltekraft am anderen Ende. Die Formel erklärt auch, warum ein einzelner Mann ein großes Schiff halten kann, wenn er beim Festmachen das Seil mehrere Male um den Dalben wickelt, dann muß er nur noch einen winzigen Teil der Kraft gegenhalten, mit der das Schiff zieht, bei 3 Umschlingungen nur noch 1/150000000!

Gruß
Andy

Haarspalterei- Nun ja, es geht ja um die nicht ganz unwichtige Frage, ob die Riemendicke Einfluß hat.
Und wie geschrieben, Plattenspielerfreunde diskutierten auch schon diese Frage.
Ich habe nun gerade etwas Zeit, darum eben mal die Sache hier mit durchgekaut.

Das ändert sich nicht. Das... ist nur abhängig von den Scheibendurchmessern der realen Scheiben.
Das die Riemenaußenseite auf der Rolle "erhöht" läuft, ist ja klar.

In keiner der Formeln kommt die Dicke vor.
Der mittlere Durchmesser ist jedoch eingezeichnet, wegen der Betrachtung der Zug- und Biegebeanspruchungen. Es gibt auch (vgl. me25.pdf) Riemen mit einer speziellen Laufschicht.


Genau.
Längerer Weg - höhere Geschwindigkeit, kürzer Weg mit niedriger Geschwindigkeit. Praktisch erscheint dies so, daß der Geschwindigkeitsgewinn auf den Rollen stattfindet.
Ja, klar, denn nur dort- wird der Riemen außen gedehnt.

Auf der Geraden sind alle Punkte wieder, wo sie sind, da hat keine Stelle des Riemens eine höhere Geschwindigkeit. Der bei der Dehnung erreichte Gewinn ist beim Verlassen der Rolle wieder verlorengegangen.

Darum ist die Riemendicke für den konkret beschriebenen Fall nicht von Belang, und auch nicht, ob wir eine dritte Rolle innen oder außen ansetzen, auch die -ohnehin geringe- Umschlingung nicht.

Übrigens- so richtig verrückt wird die Sache mit einem Kettengetriebe- da kann man das Experiment mit den Tachomeßpunkten auch machen. Je größer die Kette, und um so kleiner das Kettenrad, um so besser funzt das.

Kettenglieder gelten ja eigentlich nicht als besonders flexibel.
Trotzdem messen Sie einmal an Außen- und Innenseite des Kettengliedes verschiedene Geschwindigkeiten ?
Wie jetzt ?

Tja... die Kettenglieder beschreiben auf dem Kettenrad eine Kreisbahn !
Da liegt der Hase im Pfeffer- entlang des Radius wird ein aufgesetztes Tachorad nach außen schneller, auch auf dem Kettenglied.
Auf der Geraden- klappt das nicht mehr. Klar, da ziehen die Kettenglieder wieder "wie eine Stange" durch. Da ist auch nicht die "Außenseite" schneller.

Testen Sie`s mal am Fahrrad oder Moped !

Übrigens kann bei Tonbandgeräten die Riemendicke Einfluß haben- nämlich bei Riemen quadratischen Qerschnitts, die in entspr. geformten Rollen geführt werden. Da taucht ein kleinerer Riemen tief ein, liegt schon in der Rolle drin, oder sitzt oben auf der Einfräsung auf. Das entspricht einer nennenwerten Veränderung des Rollendurchmessers.
Sowas kam oft beim Ersatz von Kassettenrecorder- Treibriemen vor. Ich bezog früher tschechische Riemen, die bei Japanern paßten, aber manchmal wesentlich dicker waren.
Problematisch wurde dies, wenn die Motoren integrierte Fliehkraftregler hatten, dann war der Drehzahlunterschied nicht ausgleichbar.

Edit: @Andy, ja, die PDF's sind schon echt super.

Edi

Mal was zum Nachdenken:

Wir nehmen einen Flachriemen mit Innendurchmesser von 10 cm und einer Dicke von 0,5 cm.
Der Innenumfang beträgt dann 10x3,14= 31,4 cm.
Außenumfang entsprechend 11x3,14=34,54 cm.

Nun legen wir diesen Riemen über 2 gleichgroße Scheiben (ist dann einfacher zu rechnen) mit 3 cm Durchmesser. Der Achsabstand soll 11 cm betragen.

Der Umfang einer Scheiben beträgt 3x3,14=9,42 cm, also liegt auf jeder Scheibe 4,71 cm des Riemens auf. Durch den Achsabstand sind 2x11=22 cm verbraucht, über den Scheiben liegen 9,42cm, was zusammen dem Innenumfang des Riemens entspricht.

Für den Außenumfang ergibt sich über den Scheiben 4x3,14=12,56 cm, die geraden Strecken sind wieder 2x11=22cm.
Macht zusammen 34,56cm. Die Werte sind also identisch mit dem frei liegenden Riemen.




Wenn der Riemen über den Scheiben außen gedehnt wird, sollte doch der Außenumfang zunehmen. Ist aber identisch mit den Werten im frei liegenden Zustand.
Wenn der Riemen über den Scheiben außen nicht gedehnt wird, weshalb sollte dann die Außenseite auf der Geraden langsamer laufen als über den Scheiben?

Gruß Dirk

Hallo Edi,

das Kettengetriebe ist formschlüssig und der Riementrieb reibschlüssig. Das ist ein Unterschied.
Ich habe mein Diamantrennrad von ca. 1961 wieder in Betrieb. Da ist die schmalere Kette für die Schaltungen wichtig.

Hallo alle die sich hier mit fleißig einbringen,

bitte nochmal kurz mitteilen, wer für einen Einfluß der Riemendicke ist und wer nicht.
Ich verliere sonst den Überblick. Bei mir ist klar, für den Einfluß.

Viele Grüße

Winfried

Das Thema scheint immer noch interessant zu sein. Ja, gern weiter- ich hab' Geduld wie'n Gummiriemen...

@MTG20, ich bin für "kein Einfluß".
(Immer bezogen auf die Konstellation des bespr. Laufwerks, 2 Rollen innen, 1 außen "aufsitzende")

Das mit der Kette war nur, um zu verdeutlichen, daß man an starren Kettengliedern -genauso wie mit einem dicken Flachriemen- mit einem Reibrad an 2 Stellen plötzlich verschiedene Ergebnisse bekommen kann. Eine Kette kann ja auch mehr oder weniger dick sein.
Auf der Geraden eines Riemen/ Kettentriebs ist oben, unten, innen, außen egal.
Am kleineren Rad (Ritzel)... nicht (Kreisbahnbewegung).
Können Sie an Ihrem "Diamant"- Rad testen (gute Marke, ein "MIFA" tut's aber auch... )

Das Kettengetriebe ist formschlüssig und der Riementrieb reibschlüssig. Das ist ein Unterschied.
Geht trotzdem. Mit beiden Trieben.
Ähnlich eben Keilriemenantrieb am Auto- Dicken- Differenz ja auch etwa 1 cm, wie bei Fahrradkette..

Wirklich mal tun- testen. Ein Meßrad (Tacho, Dynamo...) innen/ außen an die Gerade eines solchen Riementriebs. Ist ja eben verblüffend... obwohl ja der Umfang größer ist, messen Sie die gleiche Geschwindigkeit.
Und auf der Geraden setzt ja in dem besprochenen Tonbandlaufwerk das Antriebsrad an, und das auch nur mit einer sehr geringen Durchbiegung (Umschlingung).

@Dirk508:

Wird er doch.
Das schrieb ich, und Sie zitierten es doch, 1 cm über Ihrer Antwort:


Klar, wenn Sie einen Flachriemen komplett rund hinlegen, können Sie jetzt Kreissektoren an die Seite zeichnen.
Auf der Geraden... stehen die aber- parallel zueinander. Üps !
Da wird nicht mehr gedehnt, da könnte man sagen, "gestaucht".

Außen- und Innenseite laufen auf der Geraden gleich schnell. Jede Stelle auf der Innenseite hat eine auf der gegenüberliegende Seite, die -solange Gerade nicht verlassen wird- auch genau dort bleibt.
Der Riemen ist da also eine "Stange". Egal wie dick, alle Punkte bleiben in der festen Stellung zueinander, keine Stelle, keine Seite kann eine höhere Geschwindigkeit haben.
Anderenfalls wäre ganz schnell... "der Riemen runter".




Warum also auch für das 3. Rad die Riemendicke egal ist, demonstriert die Skizze hier, Posting vom
10 Mai 2011 11:08

Edi

Hallo Edi,

leider habe ich weder ein Tachometer noch einen Dynamo (Akku-Leuchten). Dirk hat es doch ausgerechnet, wenn ich das richtig verstanden habe. Die Umlaufgeschwindigkeit der mittleren Riemenlänge bleibt gleich. Ein außenliegender Punkt bewegt sich dabei schneller als der Punkt innen, weil die Wegstrecken unterschiedich sind. Er muß sich auch schneller bewegen, damit er wieder gleichzeitig am Ausgangspunkt ankommt. Es ist dasselbe, als wäre das ganze System eine Scheibe bzw. ein Oval. Dabei legt auch der innere Punkt bei jeder Umdrehung einen kürzeren Weg zurück, obwohl die Drehzahl konstant ist. Es ist also vom Umfang abhängig.

Viele Grüße

Winfried

Und wie kann sich auf der Geraden -in der Skizze im Vorposting in dem Kästchen- ein Punkt auf der Außenseite schneller bewegen, als auf der Innenseite ?



Schauen Sie mal "durch's Fenster" (das Kästchen in der Zeichnung). Sie sehen die Rollen nicht. Der Riemen flitzt vorbei.
Die aufgemalten Zahlen sehen Sie in dieser Weise, und das wird sich nicht ändern. Die Außenseite... läuft einfach nicht schneller.
Sie könnten durch einen Tacho an dem Riemen innerhalb des Fensters nirgends feststellen, welche Seite die Außenseite ist.
Eine Markierung finden Sie auf Autokeilriemen, die geht oft um den ganzen Riemen herum. Die könnten Sie genau so beobachten.


Edi

Hallo Edi,

das mag schon stimmen. Trotzdem bewegt sich die Außenseite schneller als bei einem dünneren Riemen und schneller als die Außenseite der Antriebscheibe sowie auch schneller als die mittlere Riemenlänge auf dieser Scheibe.

Viele Grüße

Winfried