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3. Teil
Betrachten wir mal die häufigste Form von "Tonbandriemen", so finden wir uns mit großem Abstand bei solchen Teilen die einen kreisrunden Querschnitt mitbringen. Die sogenannte Rundschnur ist die wohl älteste Form eines ÜbertragungsElementes in einem Getriebe wobei wir hier nicht auf das Tonbandgerät schielen sollten sondern zum besseren Verständnis der verhältnisse beim Flaschenzug beginnen. Eine Abwandlung des Flaschenzuges findet sich z.B. in vielen röhrenbestückten UKW-Teilen mit induktiver Abstimmung. Allerdings arbeiten diese mit einer endlichen Rundschnur; nicht anders die meisten Skalentriebe, nur mit dem Unterschied, daß dort oft mehrere Getriebe mit einem einzigen, gemeinsamen Antrieb betätigt werden. Anders als beim induktiv abgestimmten UKW-Baustein ist der Skalentrieb kein Flaschenzug denn ihm fehlt die ortsver?nderliche Rolle, welche am Schlitten mit dem verstellbaren Kern angeschlagen ist. Es ist die typische, "Fahrstuhl" genannte Konstruktion die im Extremfall bei Senkrechtmontage alleine durch die Kernmasse bzw. deren Eigengewicht funktioniert. Das ist allerdings keine gute sondern eine überaus primitive Lösung! Bei waagerechtem Einbau der Abstimmeinheit ist dagegen ein Rückzugmoment mittels einer am Schlitten befestigten Zug- oder einer auf denselben wirkenden Druckfeder unvermeidbar. In allen diesen Fällen, wo wir mit endlichen Seilen konfrontiert werden, gibt es Elemente die für eine möglichst gleichbleibende, definierte Seilspannung sorgen. Das sind fast immer Zugfedern, welche entweder in der "Mitte" des Seiles oder an einem bzw. beiden Enden befestigt sind und die nötige Vorspannung gewährleisten um überhaupt eine Funktion ausführen zu können da die benutzten textilen Schn?re grundsätzlich keinerlei Elastizität besitzen.
In Tonbandgeräten sind unelastische Rundschnüre als HauptantriebsÜbertragungsElemente die große Ausnahme. Mir selbst ist nur die Modellreihe MTG 20 bis 25 von Stern-Radio Staßfurt bekannt, welche in einigen Ausführungen mit einer endlosen, textilen Rundschnur arbeitet. Das trifft ebenso auf die weitestgehend baugleichen Geräte zu, welche im Thalheimer Werk des Meßgerätewerk Zwönitz noch bis ins Jahr 1957 montiert worden sind. Diese drehrunde Hanfschnure wird mit einer festeinstellbaren Spannrolle beaufschlagt. Um eine sichere Friktion zu gewährleisten ist die Schnure mit einer Igelitschicht ummantelt. Damit wird zugleich ein Ausfransen dauerhaft verhindert.
Solche igelitisierten Rundschnüre finden sich auch als kraftübertragendes Element im Nebengetriebe der Schneider-Ton-Geräte. Sie sorgen dort für den Antrieb der Aufwickelseite und kommen bauartbedingt ohne separate Spannrolle aus.
Das große Plus dieser vergüteten Textilschn?re besteht in deren nahezu unbegrenzter Lebensdauer.
Der normale Anwendungsfall benutzt hingegen stets elastische, endlos gefertigte Rundringe in unterschiedlicher Größe, unterschiedlichem Materialdurchmesser und nicht zu vergessen in gänzlich verschiedener MaterialQualität! Hierbei ist Qualität nicht mit höher- oder minderwertig zu übersetzen sondern schlicht mit verschiedensten Materialeigenschaften auf Grund unterschiedlichster Materialzusammensetzung. Die verschiedenen - so gewollten - Materialeigenschaften sind für den jeweils ursächlichen Anwendungsfall optimiert bzw. unabk?mmlich. Der standardmüßig vorgesehene Anwendungsfall eines gummiartigen "Rundriemens" ist keinesfalls als kraftübertragendes Element in einem Getriebe zu sehen sondern in dessen Einsatz als montagefreundliches, elastisches DichtungsElement! Und so sollte es auch einleuchtend sein, daß eine Dichtung die in Ölhydraulischen Anlagen hohen und höchsten Drücken bei absoluter Unempfindlichkeit gegenüber anorganischen Ölen standhalten muß völlig andere Materialmischung erfordert als z.B. ein gleichgroßer Ring der im Bereich Trinkwasser eingesetzt ist. Und dann kommt noch der Anwendungsfall Öl-, wasser- und temperaturbeständig hinzu wie er z. B. im Verbrennungsmotorenbau bei der Abdichtung der Zylinderlaufb?chsen im Motorblock auftritt. Dabei muß Hei?wasser gegen ebenso heißes MotorenÖl sicher gedichtet werden. Die Ringe dürfen also auch nur eine sehr geringe Alterung aufweisen.
Alleine die wenigen hier angeführten EinsatzFälle zeigen auf, daß es dabei auf völlig andere Beanspruchungen und somit Eigenschaften ankommt als diese in einem TB-Getriebe zu finden sind. Dei den dichtenden Rundringen sind die exakte Länge - welche stets als Innendurchmesser ausgewiesen wird - neben dem exakten Materialdurchmesser - der stets auf den Hundertstelmillimeter genau sortiert wird - die Auswahlkriterien für die Montage bzw. ma?gerechte Teilefertigung wobei sich die Abmessungen der Dichtung stets nach dem Abmessungen der gegeneinader zu dichtenden Teile zu richten hat. selbstverständlich wird jeder Konstrukteur bem?ht sein, möglichst "runde Maße" für die notwendigen Dichtungen zu erreichen. Es ist einleuchtend, daß ein Ring von 110,00 x 3,50 mm preiswerter und einfacher zu bekommen sein wird als einer von 112,50 x 3,53 mm wobei hier eben die 3,53 mm der springende Punkt sind. Solche Größen machen sich z. B. erforderlich, wenn an hochwertigen Anlagenteilen Verschleißreparaturen nötig sind. Einen anderen technischen Grund gibt es dafür nicht - wenn wir mal von den Wirtschaftsr?umen absehen, die es noch nicht geschafft haben sich in Paris eine Kopie des Urmeter zu besorgen und weiter mit zÖllischen Abmessungen hantieren.
Die Feinstufung der Längen und Stärken ist beim Anwendungsfall Dichtung unvermeidbar wenn derselben eine entsprechende Haltbarkeit und korrekte Funktion gegeben sein muß. Ein Gummiseil was man in die Länge zieht, also dehnt, verlagert Material aus seinem Au?enmantel so, daß es eben eine Längung erlaubt ohne daß die Bindung im Gefüge abreißt. Diese Materialwanderung kann als solche nicht berechnet, bestenfalls empirisch ermittelt werden. grundsätzlich gilt, daß ein Gummiring mit zunehmender Zugbeanspruchung seinen Aufgaben immer weniger gewachsen ist und damit sein Leben immer eher endet.
Gummiringe die bestimmungsgemäß als Dichtung eingesetzt werden, können so nicht funktionieren, fallen nach kurzer Zeit aus weil sie einfach zerrei?en. Das hängt damit zusammen, daß solche Ringe nach der Montage im Regelfalle nicht mehr bewegt werden. Ganz anders dagegen bei Ringen die in einem Getriebe zur KraftÜbertragung dienen sollen. Sie benötigen eine minimale Vorspannung die zum einen nötig ist, damit sie nicht durch ihre Eigenmase durchhängen und die zum anderen erforderlich ist um die natürliche Haftreibung zu unterstützen. Diese natürliche Haftreibung wird größtenteils von der MaterialQualität bestimmt. Sie kann in Grenzen durch das Aufbringen verschiedener Hilfsstoffe auf die Oberfläche beeinflu?t werden. So dient z. B. pulverisiertes Kolophonium zur deutlichen Verbesserung der Friktion bei trockenen Gummi- und MetallOberflächen. Mit Talkum hingegen wird die Reibung deutlich verringert, es wirkt als Gleitmittel. Eine Steigerung des Mitnahmeeffektes ist in keinem Falle durch eine Erhöhung der Vorspannung zu erreichen. Bestenfalls "geht" die Kiste kurzfristig "viel besser" - längerfristig wird so aber nur die Lebensdauer des Gummiteiles drastisch reduziert und schlimmstenfalls wird das Gerät so zerstört indem die Lager und Spurrillen ausfahren oder gar der Motor überlastet wird.
Eine grundsätzliche Steigerung der KraftÜbertragung kann nur durch eine VerGrößerung der Lauffl?chen des Getriebes erreicht werden. Das ist auf verschiedenem Wege möglich. Der einfachste Weg ist z.B. eine exakte Anpassung der Form der Lauffl?chen zur Form des Gummiringes. Wenn dieser einen Durchmesser von 3,00 mm besitzt, dürfen die Laufspuren maximal mit einem Radius von 1,45 mm hergestellt werden. Theoretisch! In der Praxisbenutzt man dafür runde Maße und w?hlt bei den Ringen ein, zwei Zehntel überst?rke. Auch nur geringfügig kleinere Ringst?rken führen in der Praxis unweigerlich zu Gleichlauffehlern!
Ein Ausweg aus dem Dilemma ist durch einen Freistich im tiefsten Punkt der Laufspur möglich. So kann ein nur geringfügig dünnerer Rundring nicht auf dem Grund aufsitzen und trägt ausschließlich mit den Flanken - genau so soll es auch sein! Ich kann also mehr Kraft nur dadurch übertragen, daß ich die Reibungsfl?chen vergrößere. Diese Erkenntnis führt im ersten Schritt zu Ringen mit größerem Materialquerschnitt; anstatt 3,00 nimmt man nun 4,00 mm - und damit kommen auch neue Probleme auf! Je Größer der Materialdurchmesser, um so massiger der Riemen und das erfordert bei gleicher RingGröße eine deutlich höhere Vorspannung - sonst hängt der Gummi durch sein Eigengewicht durch, läuft unruhig, flattert. Abhilfe kann durch geänderte Konstruktion erreicht werden wobei der Gummiring insgesamt kürzer ausgeführt wird. Das ist eine sehr aufwendige Lösung. Einfacher und besser ist es, unter Beibehaltung der WegLängen einen kleineren Materialdurchmesser zu wählen und einen zweiten Riemen über diesem vorzusehen. Es sind dann lediglich doppeltspurige Riemenscheiben nötig - die restliche Konstruktion muß nicht geändert werden. Einziger Nachteil: Esmüssen exakt gleiche Ringe aus der gleichen Charge benutzt werden; besser noch, wenn diese einzeln ausgelesen, gepaart, werden. Eine solche Konstellation ist z.B. beim BG23 zu sehen - hier allerdings mit sogar drei einzelnen, aufeinander abgestimmten Rundringen.
Verläßt man diesen Weg, so kommt man auf die Alternative der Dreikant-, Vierkant- und Trapezprofile welche gesondert abgehandelt werden. Eine gänzlich andere Lösung sind Flachriemen, welche nur rein geometrisch als Vierkant bezeichnet werden könnten. Da deren hohe also schmale Kante jedoch nicht zu Zwecken der KraftÜbertragung benutzbar ist, werden sie als Flachriemen mit maximal zwei Lauffl?chen separat abgehandelt.
Bleiben wir bei den Rundringen - wenden wir uns nun im 4. Teil einigen praktischen Beispielen für deren Ersatz zu. |
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