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Vorrichtung zum Übertragen eines Drehmomentes und Ausüben einer axialen Anpresskraft
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen eines Drehmomentes und Ausüben einer axialen Anpresskraft zwischen einer Welle bzw. einem an dieser befestigten Maschinenelement und einem bezuglich der Welle axial verschiebbaren Maschinenelement.
Es Ist eine Vorrichtung dieser'Art bekannt, u. zw. eine Tellerfeder, die die Aufgabe hat, ein Drehmoment zu übertragen und eine Axialkraft auszuüben. Sie ist als gewellte Ringscheibe ausgebildet, die mit ihrer Wellung das Drehmoment überträgt. Bei Getrieben sind zwei solche Tellerfedem angeordnet, die zueinander geneigt mit ihren Wellungen an den äusseren Umfängen Ineinandergreifen und mit den Wellungen an den inneren Umfängen mit der Nabe bzw. mit dem axial verschiebbarenMaschinenele- ment, z. B. einer verschiebbaren Scheibenhälfte zusammenwirken, wobei an der Nabe und an der Scheibenhälfte Nocken für den Eingriff vorgesehen sind.
Es kann aber das Drehmoment auch von zwei parallel zueinander angeordneten Tellerfedern übertragen werden, in deren Wellungen am äusseren Rand Nocken der Scheibenhälfte und am inneren Rand Nocken der Nabe eingreifen. Es ist aber praktisch unmöglich, bei diesen Anordnungen ein tangentiales Spiel zwischen Tellerfeder, Nabe und Scheibenhälfte zu vermeiden. Bei den hohen Drehzahlen, z. B. 4000 Umdr/min, die bei stufenlosen Übersetzungsgetrieben möglich sind, ist aber ein spielloses Zusammenwirken der Elemente notwendig, um ein Flattern der ver- schiebbaren Scheibenhälfte zu verhindern, da ein solches Flattern die Lebensdauer des Riemens herabsetzt.
Ausserdem Ist die Herstellung der bekannten Tellerfedern in der Massenfabrikation sehr schwierig, da die Wellungen der einzelnen Federn gleiche Form besitzen müssen.
Die Erfindung, die darauf abzielt, diesen Nachteil zu vermeiden, besteht im Wesen darin, dass die Vorrichtung in an sich bekannter Weise aus einer kegelstumpfförmigen Tellerfeder besteht und dass diese Tellerfeder einen ringförmigen Teil aufweist, von dem einerseits zu ihrem Zentrum sich erstreckende Arme ausgehen, die an den freien. Enden Zungen mit gleichbleibender Breite aufweisen, und anderseits an ihrem Aussenumfang Nocken oder Ausschnitte vorgesehen sind.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist das tangentiale Spiel zwischen Feder, Nabe und Scheibenhälfte vermieden, da die Nocken oder Ausschnitte am Aussenumfang der Feder in Ausnehmungen oder Zungen der Schelbenhälfte sowie die Zungen in Nuten der Kappe ohne Schwierigkeiten spiellos einzupassen sind. Die Tellerfeder nach der Erfindung ist billiger herzustellen als die bekannte Feder, und bei einer Massenherstellung werden alle Federn die gleiche Federcharakteristik aufweisen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann bei der Anwendung der Vorrichtung für ein stufenloses Keilriemengetriebe, deren Riemenscheiben eine bezüglich der Welle verschiebbare und eine ortsfeste Scheibenhälfte aufweisen, die Tellerfeder mit ihren am Umfang vorgesehenen Nocken oder Ausschnitten mit an der verschiebbaren Scheibenhälfte vorgesehenen Ausschnitten oder Zungen in Eingriff stehen und deren an den freien Enden der Arme vorgesehene Zungen gleitend in radiale Nuten einer Kappe eingreifen, die an der Welle der Riemenscheibe befestigt ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt der Vorrichtung im Zusammenwirken mit einer Keilriemenscheibe, Fig. 2 eine Draufsicht auf die
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Die als kegelstumpfförmige Tellerfeder ausgebildete Vorrichtung besteht nach den Fig. 2 und 3 aus einem ringförmigen Teil 10 mit zum Zentrum sich erstreckenden, gleichlangen Armen 14, die an ihren freien Enden Zungen 15 mit gleichbleibender Breite aufweisen. Die von den Armen begrenzten Schlitzé 12 sind an ihrem geschlossenen Ende 13 verbreitert. Am Aussenumfang des ringförmigen Teiles 10 sind Nocken 11 vorgesehen. Durch die besondere Konstruktion der Tellerfeder besitzt diese eine Kennlinie, die aber den grössten Teil der wirksamen Verformung abfallend ist.
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Die Welle 1 trägt die aufgekeilte Nabe 2 einer axial unverschiebbaren Scheibenhälfte 3. Aufder Nabe. 2 ist die Nabe 4 der axial verschiebbaren Scheibenhälfte 5 verschiebbar. Am Ende der Welle 1 ist eine Kappe 6 angeordnet, welche die Nabe 4 der Scheibenhälfte 5 teilweise umschliesst und die durch die gleichen Keile wie die Nabe 2 mitgenommen wird.
Zwischen einem Deckel 7. und einer Platte 8, die mit der Scheibenachse 5 verbunden ist, befindet sich die kegelstumpfförmige Tellerfeder 9.
Der äussere Umfang der Platte 8 weist Ausschnitte 16 auf, in welche die Nocken 11 der Tellerfeder eingreifen. Ebenso ist die Kappe 6 an ihrem der Tellerfeder zugewandten Ende mit Aussparungen 17 zur Aufnahme der Zungen 15 versehen. Der Deckel 7 ist an der Platte 8 mittels Schraubenbolzen 18 befestigt, die durch die verbreiterten Enden 13 der Schlitze 12 geführt sind. Distanzhülsen 19 halten den Deckel in Abstand von der Platte.
Da die Tellerfeder 9 mit Vorspannung eingebaut ist, drückt diese die Scheibenhälfte 5 zur Scheibenhälfte 3. Wenn die Scheibenhälfte 5 entgegen der Wirkung der Tellerfeder 9 von der Scheibenhälfte 3 weggedrückt wird, gleiten die Zungen 15 in den Aussparungen 17 der Kappe 6, wobei die Reibung so klein Ist, dass diese keinen Einfluss auf die Wirkung des Übersetzungsgetriebes hat.
Während bei der primären Riemenscheibe die Welle 1 als Antriebswelle die Scheibe ! 1hälfte 5 mittels der Tellerfeder mitnimmt, wird bei der sekundären Riemenscheibe die Welle 1 durch die Scheibenhälfte 5 mittels der Tellerfeder mitgenommen.
Bei einer ändern Ausführungsform der Tellerfeder kann sich der ringförmige Teil nahe der Kappe 6 befinden und mit dieser durch Nocken und Ausnehmungen oder in anderer Weise undrehbar verbunden sein.
Die Arme erstrecken sich in diesem Falle zum äusseren Umfang der Feder und greifen in Ausnehmungen oder Öffnungen in oder nahe dem Umfang der Scheibenhälfte 5 ein.
Es können. aber auch die Arme 14 die Form gesonderter Speichen aufweisen, die in beliebiger Weise mit ihren äusseren Enden an der Scheibenhälfte 5 festgeklemmt sind. Auch ist es möglich, die inneren Enden der Speichen an der Kappe 6 festzuklemmen, wobei die äusseren Enden durch Öffnungen oder Aussparungen greifen, die in der Nähe des Umfanges der Scheibenhälfte 5 vorgesehen sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Übertragen eines Drehmomentes und Ausüben einer axialen Anpresskraft zwischen einer Welle bzw. einem an dieser befestigten Maschinenelement und einem bezüglich der Welle axial verschiebbaren Maschinenelement, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in an sich bekannter Weise aus einer kegelstumpfförmigen Tellerfeder (9) besteht, und dass diese Tellerfeder (9) einen ringförmigen Teil (10) aufweist, von dem einerseits zu ihrem Zentrum sich erstreckende Arme (14) ausgehen, die an den freien Enden Zungen (15) mit gleichbleibender Breite aufweisen und anderseits an ihrem Aussen- umfang Nocken (11) oder-Ausschnitte vorgesehen sind.