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Riemenscheibe für stufenlose Getriebe mit austauschbaren Betätigungselementen
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Ausführung.Nabe eine zweite Scheibe aufgeschoben wird, wobei mit der ersten Scheibe eine Feder fest verbunden ist und mit der zweiten Scheibe eine Feder verbunden ist, welche Federn in Nuten der Hauptnabe ein- greifen und mit zur Scheibenachse gerichteten Einschnitten versehen sind, die symmetrisch zu einem quer zur Achse der Grundnabe vorgesehenen Bolzen angeordnet sind und in welche die Enden eines zweiarmigen gleich langen, am Bolzen schwenkbar gelagerten Hebels eingreifen, wobei die Hauptnabe aussen eine Ringnut sowie eine zentrale Gewindebohrung und die zweite Scheibe aussen an ihrer Nabe eine Ringnut sowie eine achsparallele Öffnung für die Aufnahme einer Schraube aufweist.
Die Erfindung stellt eine baukastenförmige Lösung einer Variator-Riemenscheibe dar, da durch
Einbau der Zusatzelemente verschiedene in der Praxis verlangte Scheibenverstellungen erzielt werden.
Ein grosser Vorteil dieser Ausführungsart besteht in der Möglichkeit der Steigerung der serienmässigen
Herstellung der Riemenscheiben-Hauptteile, an die dann die entsprechenden Betätigungselemente in
Form von Ansätzen je nach Wunsch, gegebenenfalls auch in Form eines ganzen Satzes, um verschiede- ne Arten der Verstellung vornehmen zu können, angeschlossen werden. Die Konstruktion des Grundtei- les zusammen mit der die symmetrische Bewegung der Scheiben mittels eines zweiarmigen Hebels hat gegenüber bisher bekannten Einrichtungen den Hauptvorteil darin, dass die Mitte des Hebels in der Rie- menscheibenachse liegt und der Hebel mittels der kleinen Flächen seiner Enden kein Drehmoment von den Scheiben zu übertragen braucht, da dieses Moment durch zwei Federn mit einer genügend grossen
Berührungsfläche übertragen wird.
Bei der erfindungsgemässen Einrichtung genügt es ausserdem, dass sich die beiden Teile der Betätigungseinrichtung zwecks völliger Verstellung der Riemenscheibe nur um die Hälfte des Riemenscheibenhubes verschieben. Dadurch verkürzt sich die Länge der Betätigungsansätze und auch die Dimension der Riemenscheibe wesentlich.
Praktische Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Fig. 1-7 der Zeichnungen dargestellt, wobei Fig. 1 den Längsschnitt durch die Riemenscheibe, Fig. 2 den Schnitt A-A aus Fig. 1 und die Fig. 3-7 jeweils den Längsschnitt durch die Riemenscheibe samt zugehöriger Betätigungselemente in verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten darstellen.
Gemäss Fig. 1 ist die Welle 1 mittels der Feder 2 und der Schrauben 3 mit der Hauptnabe 4 verbunden ; auf dieser ist verschiebbar die erste Scheibe 5 und auf dieser, gleichfalls verschiebbar, die zweite Scheibe 6 angeordnet. Mit der ersten Scheibe 5 ist die Feder 7 und mit der zweiten Scheibe die weitere Feder 8 verbunden. Die Federn 7 und 8 greifen in Nuten in der Hauptnabe 4 ein, mit der mittels eines diese durchquerenden Bolzens 9 ein zweiarmiger Hebel 10 verbunden ist, der mit seinen Enden in Ausschnitte 7a, 8a in den Federn 7 und 8 eingreift. Die zweite Scheibe 6 ist an ihrer Nabe mit einer Ringnut 12 und einer achsparallelen Öffnung 13 für die Aufnahme einer Schraube versehen. Die Hauptnabe 4 weist aussen eine Ringnut 14 und eine zentrale Gewindebohrung 15 auf.
Mittels des zweiarmigen Hebels 10, der mit seinen Enden in die Ausschnitte in den Federn 7 und 8 eingreift, ist die Scheibenbewegung derart gebunden, dass bei der Schubbewegung der einen Scheibe z. B. nach rechts sich die zweite Scheibe nach links und umgekehrt bewegt. In die Nut 16 können bei manchen Riemenscheibentypen die Enden des Anlaufrades bzw. der Klinke eingeschoben werden. Der Schmiernippel 11 dient zur Fettschmierung zwischen den aufeinander gleitenden Flächen. Die Ringnut 12 und die Öffnung 13 der zweiten Scheibe 6, die Ringnut 14 und die Gewindebohrung 15 an derHauptnabe 4 dienen zum Festhalten der Betätigungselemente am Grundteil der Riemenscheibe.
In Fig. 3 ist ein praktisches Ausführungsbeispiel eines austauschbaren Betätigungselementes (Ansatzes) für die Verstellung der Scheibenentfernungen eines Variators mittels Handrad, das gleichachsig mit der Riemenscheibe ist, dargestellt, wobei die Verstellung während der Drehung durchgeführt werden kann. Auf der Nabe der zweiten Scheibe ist ein über ihre Ringnut 12 gesichertes Kugellager 27 angeordnet, auf dem eine Büchse 36 mit Arm 37 gelagert ist, dessen freies Ende in der Nut 38 einer Führungsleiste, die mit dem Maschinenrahmen fest verbunden ist, geführt ist, wobei mit der Hauptnabe 4 drehbar mittels Kugellager 40, 41 ein mit einem Gewinde versehenes Handrad 39 verbunden ist, welches Gewinde in ein Gewinde der Büchse 36 eingreift.
Gegenüber bisher bekannten Ausführungen hat die neue Konstruktion den Vorteil, dass zur vollständigen Umstellung der Riemenscheibe ein Hub, der etwa der Hälfte der bisherigen Hubgrösse gleich ist, notwendig ist. Dadurch wird die Länge der Ansätze wesentlich verkürzt. Dieser Vorteil beruht darauf, dass der eine der sich gegeneinander bewegenden Teile des Ansatzes nicht mit einer der Scheiben verbunden, wie dies bei bekannten Ausführungen der Fall ist, sondern mit der axial unbeweglichen Nabe. BeiVerschiebung der beidenScheibenhälften mittels Handrad bewegt sich das Rad nicht axial zusammen
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mit einer der Scheiben, was den Vorteil hat, dass dieses auch mittels Kettenübersetzung fernbetätigt werden kann.
Mit der Scheibe 6 ist drehbar mittels des Kugellagers 27 und der Sicherungsringe 31 und 34 sowie des Deckels 35 die Büchse 36 verbunden, die einen Arm 37 trägt, dessen freies Ende in der Nut einer Führungsleiste 38, die fest mit dem Maschinenrahmen verbunden ist, geführt ist. An der Innenoberfläche ist die Büchse 36 mit einem Gewinde versehen, in welches das Gewinde eines
Handrades 39 eingreift. Das Handrad 39 ist mittels der Kugellager 40, 41, der Büchse 42, der Unterlagsscheibe 43, der Schraube 44, des Sicherungsringes 45, der Einlage 46, des
Deckels 17 und der Schrauben 18 mit der Hauptnabe 4 drehbar verbunden.
Die Sicherung der
Schraubenverbindung zwischen dem Handrad 39 und der Büchse 36 in der eingestellten Lage wird mittels des Hebels 19 durchgeführt, der in das Handrad 39 derart eingeschraubt wird, dass beim
Anziehen des Hebels 19 ein Teil des Gewindes des Handrades 39, der durch den Einschnitt 20 geschwächt ist, elastisch deformiert wird. Mit dem Handrad 39 kann mittels der Schrauben 21 ent- weder ein Zeiger 22 oder ein Kettenrad 23 zur Fernbedienung des Handrades 39 verbunden werden.
DurchDrehen des Handrades 39 tritt eine Verschiebung der Büchse 36 ein und somit auch eine Verschiebung der zweiten Scheibe 6. Von dieser wird die Bewegung auf die erste Scheibe 5 über- tragen, die sich mit Rücksicht auf den Arm 37 symmetrisch zur zweiten Scheibe 1 bewegt und auf den Riemen 25 wirksam wird.
Eine andere Ausführungsmöglichkeit des Betätigungselementes einer Variator-Riemenscheibe ist in Fig. 4 dargelegt. Bei dieser Ausführung werden die kegeligen Scheiben durch Federkraft zusammengedrückt, wobei mit der Hauptnabe 4 ein Deckel 54 verbunden ist, gegen den sich mit einem Ende eine um die Nabe der zweiten Scheibe 6 angeordnete Feder 53 abstützt, deren zweites Ende sich an einer gegen die Scheibe 6 liegenden Schutzhaube 52 abstützt.
Der Vorteil dieser Ausführungsart besteht darin, dass für die vollständige Umstellung der Riemenscheibe ein Hub notwendig ist, der die Hälfte der Armbreite einnimmt, wodurch die Länge des Ansatzes wesentlich verkürzt wird. Dies geht daraus hervor, dass der eine der sich gegeneinander verschiebenden Teile mit der axial feststehenden Nabe verbunden ist. Durch die neue Ausführung wird ein symmetrisches Zusammendrücken der Scheiben im Bereich der Armbreite erzielt, wobei die zwei sich gegenseitig verschiebenden Teile, d. h. die Schutzhaube und der Deckel, nur eine relative Verschiebung durchführen, die gleich ist der halben Armbreite, d. h. also, die Feder kann kurz sein.
Auf die Nabe der Scheibe 6 wird die Schutzhaube 52 aufgeschoben, an der sich mit einem Ende die Feder 53 abstützt, die sich mit dem zweiten Ende an einem Deckel 54 stützt. Dieser ist mit der Grundnabe 4 mittels der Beilagscheiben 55 und 57 verbunden, die in die Nut 14 einfallen. Zwischen den Scheiben läuft der Riemen 25.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Betätigungselemente der Variator-Riemenscheibe ist in Fig. 5 dargestellt. Hier handelt es sich um eine hydraulische Betätigungseinrichtung, die es ermöglicht, die Scheibe ebenfalls während der Drehung zu verstellen. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist mit der zweiten Scheibe 6 drehbar mittels des Kugellagers 27, der Sicherungsringe 31,34 und des Deckels 35 die Büchse 58 mit einem Arm 37 verbunden, dessen freies Ende in der Nut der Führungsleiste 38 geführt wird, die mit dem Maschinenrahmen fest verbunden ist. Der Kolben 59, versehen mit den Dichtungen 60 und 61, ist mittels der Kugellager 62 und 63, der Büchse 64, der Unterlagsscheibe 65, der Schraube 66 und des Sicherungsringes 67 mit der Hauptnabe 4 verbunden.
Der Mantel 69 des hydraulischen Zylinders ist mittels Schrauben 70 an der Büchse 58 befestigt, mit dem Stutzen 71 verbunden und mit dem Deckel 74 abgeschlossen, der durch die Schrauben 75 gehalten wird.
Die Arbeitsweise dieser Einrichtung ist die folgende : Sobald zwischen demMantel 69 des hydraulischen Zylinders und dem Kolben 59 durch eine Rohrleitung oder einen an den Stutzen 71 angeschlossenen Schlauch Druckflüssigkeit zugeführt wird, befindet sich der Kolben in der Ruhelage, jedoch der Mantel 69 zusammen mit der Büchse 58, dem Kugellager 27 und der zweiten Scheibe 6 verschiebt sich derart, dass eine Annäherung der letzteren mit der ersten Scheibe 5 erfolgt. Bei Abführung der Flüssigkeit werden die Scheiben 5 und 6 voneinandergedrückt, u. zw. in einer Entfernung, die der Menge der abgeführten Flüssigkeit proportional ist.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Betätigungselemente, u. zw. mit einer Fernbedienung, ist in Fig. 6 dargestellt. Mit der zweiten Scheibe 6 ist drehbar mittels eines Kugellagers 27, welters mittels der Sicherungsringe 31 und 34 sowie des Deckels 35 die äussere Büchse 58 verbunden.
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Diese ist mit einem Arm 37 versehen, dessen freies Ende in der Nut der Führungsleiste 38 geführt wird, die mit dem Maschinenrahmen verbunden ist. In dem Rohr 79 ist eine Kugelsäule 80 unter- gebracht. Das Rohr 79 ist mittels der Muffe 81, des Flansches 82, der Bolzen 83, der Mut- tern 84 und der Unterlagsscheibe 85 mit der inneren Büchse 86 verbunden. Der Flansch 82 ist mit einem Bolzen 87 versehen, durch welchen er in den Deckel 88 eingreift. Dieser ist mittels der Schrauben 89 mit dem Mantel 69 verbunden.
Die innere Büchse 86 ist mittels der Kugel- lager 62 und 63 drehbar mit der Hauptnabe 4 verbunden.
Die Funktion der beschriebenen Einrichtung ist die folgende : Sobald auf die Kugelsäule 80 eine z. B. durch Anziehen einer handradbetätigten Schraube ausgeübte Kraft einzuwirken beginnt, wird die
Bewegung der Kugelsäule mittels des Zapfens 87, des Deckels 88 und des Mantels 69 auf die äussere Büchse 58 und von hier aus auf die zweite Scheibe 6 übertragen. Diese Bewegung der zwei- ten Scheibe 6 wird auch auf die erste Scheibe übertragen, u. zw. derart, dass eine gegenseitige An- näherung dieser Scheiben erfolgt. Beim Lockern der Schraube mittels des Handrades erfolgt ein gegen- seitiges Entfernen der beiden Scheiben.
Anstatt einer Schraube samt Handrad kann für das Hervorrufen der Kugelsäule-Bewegung auch eine andere an sich bekannte Einrichtung verwendet werden.
Das Rohr 79 kann derart umgebogen werden, dass der Betätigungsmechanismus an einer für die
Bedienung bequemen Stelle angeordnet werden kann.
Schliesslich ist in Fig. 7 eine andere Ausführungsmöglichkeit der Riemenscheibenbetätigungseinrich- tung dargestellt, mittels welcher die beiden kegeligen Scheiben während der Ruhelage verstellt werden.
Bei dieser Ausführungsart ist mit der zweiten Scheibe 6 mittels der Schrauben 92 die Grundschraube 93 verbunden. Die mit dieser eingreifende Mutter 94 ist mit der Hauptnabe 4 derart drehbar verbunden, dass mittels der Schrauben 96 zwei halbkreisförmige Beilagscheiben 97,98, die in die Nut 14 eingreifen, angeschraubt werden. Die Mutter 94 ist mit einer Sackbohrung 90 und einer Schraube 91 versehen. Das Drehen der Mutter 94 erfolgt mittels einer Stange, die in die Sackbohrung 90 eingeschoben wird. Mittels der Schraube 91 wird die Mutter 94 in der eingestellten Lage gesichert, u. zw. durch Zusammenziehen jener Teile, die durch einen Längsschnitt geteilt sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Riemenscheibe für stufenlose Getriebe mit austauschbaren Betätigungselementen, bestehend aus einem Grundteil und einem austauschbaren Betätigungselement für die verlangte Betätigungsart, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundteil der Riemenscheibe aus einer Hauptnabe (4) besteht, auf welcher eine erste Scheibe (5) angeordnet ist, auf deren Nabe eine zweite Scheibe (6) aufgeschoben wird, wobei mit der ersten Scheibe (5) eine Feder (7) fest verbunden ist und mit der zweiten Scheibe (6) eine Feder (8) verbunden ist, welche Federn (7,8) in Nuten der Hauptnabe (4) eingreifen und mit zur Scheibenachse gerichteten Einschnitten (7a, 8a) versehen sind, die symmetrisch zu einem quer zur Achse der Grundnabe (4) vorgesehenen Bolzen (9) angeordnet sind und in welche die Enden eines zweiarmigen, gleichlangen, am Bolzen (9)
schwenkbar gelagerten Hebels (10) eingreifen, wobei die Hauptnabe (4) aussen eine Ringnut (14) sowie eine zentrale Gewindebohrung (15) und die zweite Scheibe (6) aussen an ihrer Nabe eine Ringnut (12) sowie eine achsparallele Öffnung (13) für die Aufnahme einer Schraube aufweist.