CH355667A - Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe - Google Patents

Description

      Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe       Bei     Keilriemen-Wechselgetrieben    mit zwischen  Kegelscheiben laufenden Riemen sind verschiedene  Einrichtungen bekannt, durch die eine selbsttätige,  dem jeweilig zu übertragenden Riemenzug entspre  chende     Anpressung    der Kegelscheiben an den Keil  riemen und damit ein gleichbleibend hoher     Getriebe-          Wirkungsgrad    auch bei Teillast erreicht wird.  



  Die bekannten Bauarten weisen Nachteile auf,  welche eine allgemeine Anwendung behindern. Der  Nachteil einer älteren Konstruktion, die     das    Dreh  moment durch Schraubenflächen ungleichmässiger  Steigung in die     darr    Riemenzugkraft proportionale       Anpresskraft    verwandelt, besteht darin, dass bei     Dreh-          richtungs-    oder Kraftrichtungswechsel zwischen dem  Kegelpaar und der zugehörigen Welle ein toter Gang  vorhanden ist, der sich besonders bemerkbar macht,  wenn sich der Keilriemen auf dem grössten     Laufkreis     des     Kegelscheibenpaares    befindet.

   Der tote Gang     führt     zu Stössen, die das Getriebe beschädigen.  



  Andere Konstruktionen, bei denen die Summe  der Drehmomente beider Wellen zur Erzeugung der       Anpresskraft        benutzt    wird, haben den Nachteil eines  umfangreichen     Bauaufwandes,    der sich stark in dem  Preis und Gewicht des Getriebes auswirkt.  



  Die Erfindung vermeidet diese     Nachteile.    Aus  gegangen wird von einer     Bauart,    bei welcher Rollen  mit zur Antriebs- bzw.     Abtriebswelle    senkrechten  Achsen das Drehmoment übertragen. Diese Rollen  wirken nicht wie bisher auf an der Kegelscheiben  nabe fest angeordnete Flächen ein.

   Das erfindungs  gemässe Getriebe ist dadurch gekennzeichnet, dass die       Stützflächen    für die     Druckrollen    sich an Schwenk  hebeln befinden, die an einer der Kegelscheiben in  der Weise     angelenkt    sind, dass ihre Schwenkachsen,  wenn das Getriebe kein Drehmoment überträgt, in der  Verlängerung der Rollenachsen liegen, und welche  Hebel mit einem Schwenkmechanismus verbunden    sind, dessen Betätigungsglied. mit einem anderen, auf  der gleichen Welle befindlichen Teil des Getriebes  in Verbindung steht, dessen     axialer    Abstand von der  Kegelscheibe sich bei     Änderung    der Getriebeüber  setzung ändert.  



  Für Antriebsverhältnisse ohne plötzliche Stösse       genügt    es, eine der beiden Getriebewellen, vorzugs  weise die Antriebswelle, mit der erfindungsgemässen  Einrichtung     auszurüsten.    Diese Anordnung hat den  besonderen     Vorteil,    dass die mit wachsender Riemen  zugkraft entstehende Zunahme des Schlupfes     durch     die infolge der Zusammenpressung der Antriebskegel  scheiben entstehende kleine Änderung der über  setzung ins Schnelle weitgehend ausgeglichen werden  kann.  



  Wird eine entsprechende Starrheit der Abtriebs  drehzahl nicht gewünscht, so kann durch Anordnung  der     selbsttätigen        Anpressung    auf der     Abtriebswelle     des Getriebes die     entgegengesetzte    Wirkung, also eine  gewisse Weichheit der     übersetzung,    erzielt werden  (d. h. ein Nachlassen der     Abtriebsdrehzahl    bei stei  gender Belastung).  



  Für Betriebe mit plötzlichen Belastungsstössen  empfiehlt es sich dagegen, das selbsttätige Anpressen  auf beiden Getriebewellen vorzusehen. Es ist aber  auch möglich, bei     einem        annähernd    symmetrischen  Aufbau     alle    vier Kegelscheiben mit einer erfindungs  gemässen     Anpressvorrichtung        auszustatten.     



  Als     Kraftübertragungselement    dient vorzugsweise  ein     Breitkeilriemen    üblicher Bauart. Auch andere  Zugorgane können Anwendung finden, beispielsweise       Metallgliederkeilriemen    mit formschlüssiger oder  kraftschlüssiger Kraftübertragung.  



  Anhand der in der     Zeichnung    dargestellten Aus  führungsbeispiele wird nachstehend die Erfindung  erläutert. Es zeigen:           Fig.    1 eine der beiden Getriebewellen eines stu  fenlos regelbaren     Keilriemenscheiben-Wechselgetrie-          bes    mit einer Ausführungsform der     erfindungs-          gemässen    Einrichtung zum selbsttätigen Anpressen der  Kegelscheiben in perspektivischer Ansicht,       Fig.2    eine weitere Ausführungsform der erfin  dungsgemässen Einrichtung in einer Stirnansicht und       Fig.    3 den Gegenstand der     Fig.    2 in zwei zuein  ander senkrechten Längsschnitten,

   wobei die obere       Hälfte    ein Schnitt quer zur Achsrichtung der     An-          pressrollen    und die untere Hälfte ein Schnitt durch  diese     Anpressrollenachsen    ist.  



  Im Ausführungsbeispiel nach     Fig.    1     sitzt    auf der  Welle 1, die entweder die Antriebs- oder     die    Ab  triebswelle des Getriebes sein kann und die in den  Lagern 2 und 3 drehbar     gelagert    ist,     längsverschieb-          lich    und drehbar die Kegelscheibe 4.

   Sie wird auf der  linken Seite über das Längslager 5, den Stützring 6  gegen das Regelgestänge 7     axial        abgestützt.    Die zweite  Kegelscheibe 8     stützt    sich mit dem Zinken Teil ihrer  Bohrung auf der Nabe der Kegelscheibe 4 ab, während  der rechte Teil der     Bohrung    von Kegelscheibe 8 un  mittelbar auf der Welle drehbar und     längsverschieb-          lich        gelagert    ist. In zwei     Keilnuten    der Nabe der  Kegelscheibe 4 sind die Gleitkeile 9 und 10 fest  geschraubt, durch welche ein gegenseitiges Verdrehen  der Kegelscheiben 4 und 8     verhindert    wird.

   Die       Gleitkeile    tragen an ihrem rechten Ende Zapfen, die  durch     Längsschlitze    in der Nabe von 8 hindurch  treten. Die Schlitze sind so lang, wie es die gegen  seitige Längsverschiebung der Kegelscheiben 4 und 8  erfordert. Die Nabe der Keilscheibe 8     trägt    in einer  Ebene in Verlängerung der Längsschlitze zwei gleich  achsige     radialstehende    Bohrungen, in die die Zapfen  11 und 12 fest     eingepresst    sind.

   Sie bilden die Dreh  achsen für zwei     bügelförmige    Hebel 13 und 19, die  an ihrem Ende     koaxial        durchbohrte    Augen 14, 15  bzw. 20, 21 besitzen und zwei Nocken 16, 17     bzw.     22, 23 tragen, an deren ebenen     Druckflächen        zwei     Rollen 25 und 26 anliegen, die sowohl zur Über  tragung des Wellendrehmoments wie zur axialen Ab  stützung der Kegelscheibe 8 dienen.  



  Mit dem bügelförmigen Hebel 13 starr verbunden  ist eine Kurvenscheibe 18, deren Schlitz den Zapfen  des Gleitkeiles 9 führt. Entsprechend ist der     bügel-          förmige    Hebel 19 mit einer Kurvenscheibe 24 ver  sehen, deren Schlitz den Zapfen des Gleitkeils 10       führt.     



  Zwischen den Kegelscheiben läuft der Keilrie  men 27. Die beiden Druckrollen 25 und 26 sind um  Zapfen 28 und 29 drehbar, die im unbelasteten Zu  stand des     Getriebes    koaxial mit den Drehzapfen 11  und 12 der Bügel und damit der erwähnten Druck  flächen stehen. Die Druckrollen werden gehalten  durch Teil 30, dessen Nabe     undrehbar,    aber     längs-          verschieblich    auf der Keilverzahnung 35 der Welle 1       sitzt    und durch ein Längslager 31, einen Druck  ring 32 über Bolzen 33 sowie den nicht sichtbaren,  gegenüberliegenden     Bolzen    gegen das in bekannter    Weise scherenartig ausgebildete Regelgestänge 7 ab  gestützt wird.  



  Bei der zweiten.     Bauart    nach     Fig.    2 und 3 sind  auf der drehbar, jedoch in Längsrichtung     unverschieb-          lich    gelagerten Welle 51 wieder die beiden Kegel  scheiben 52 und 53 drehbar und längs     verschieblich     gelagert. Der in einer Nut der     Nabenbohrung    von  Kegelscheibe 53 gleitende, in eine Nut der Kegel  scheibe 52 eingesetzte Führungskeil 54     verhindert     die gegenseitige Verdrehung der beiden Kegelscheiben.

    Die Kegelscheibe 52 steht über ein Längslager 55  beliebiger Bauart, einen Druckring     _56    und Dreh  zapfen 57 mit dem an sich bekannten, hier einseitig  angeordneten Regelgestänge 58 in Wirkungsverbin  dung. Für die axiale Abstützung der Kegelscheibe 53 ist  ein Ring 60 vorgesehen, der schwenkbar auf dem die  Welle 51 quer durchdringenden Bolzen 59 gelagert  ist. Der Ring 60 trägt auf zwei senkrecht zur Schwenk  achse stehenden Zapfen 61 die einander gegenüber  liegenden Stützrollen 62. An diesen liegen paarweise  die schwenkbaren vier Stütznocken 63, 64, 65 und 66  an. Die Nocken 63 und 64 sitzen an dem     bügelförmi-          gen    Schwenkhebel 67, während die Nocken 65 und 66  Teile des     bügelförmigen    Schwenkhebels 68 bilden.

    Der bügelförmige Schwenkhebel 67     trägt    an seinen  Enden die Augen. 69 und 70 und der     bügelförmige     Schwenkhebel 68 die Augen 71 und 72.  



  Die Augen 69 und 72 sind auf dem Bolzen 73  drehbar     gelagert.    Der in     Fig.    3 nicht sichtbare Bol  zen 74 bildet die Lagerung für die Augen 70 und 71;  73 und 74 sind in zwei gegenüberliegende Lappen  75 der Kegelscheibe 53 befestigt, die sowohl den  durch den Zug des Keilriemens 82 hervorgerufenen       Axialdruck    der Kegelscheibe 53 als auch das ge  samte Drehmoment der Kegelscheiben aufnehmen.  



  Etwa in seiner Mitte ist der     bügelförmige    Schwenk  hebel 67 mit einem Auge 76 versehen. Dort ist das  rechte gabelförmige Ende des Lenkers 77 mit Hilfe  des Gelenkbolzens 78     angelenkt.    Das linke Gabel  ende des Lenkers ist durch den Gelenkbolzen 79 mit  dem Hebel 80 verbunden. Dieser ist an der Kegel  scheibe 53 mit Hilfe des Bolzens 81     angelenkt.    Das  kugelige, der Welle zugekehrte Ende 83 des Hebels 80  greift durch einen Längsschlitz der Nabe von 53 hin  durch in eine radiale     Bohrung    84 der Nabe der  Kegelscheibe 52 ein.  



  Der Schwenkmechanismus des     bügelförmigen     Schwenkhebels 68 ist in gleicher Weise symmetrisch  zu dem des bügelförmigen Schwenkhebels 67 aus  gebildet.  



  Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrich  tungen ist folgende:  Wenn bei der Ausführung nach     Fig.    1 die Kegel  scheiben zusammengeschoben werden, wird der Keil  riemen nach aussen     gedrängt    und es entsteht bei       gleichbleibendem    Riemenzug ein entsprechend dem  Laufradius des Riemens sich vergrösserndes Dreh  moment. Trotz des höheren Drehmoments ist aber in  erster Annäherung für die Übertragung der gleich  bleibenden Riemenzugkraft auch die gleiche axiale           Anpresskraft    erforderlich.

   Sie kann erzielt werden,  wenn man den     Tangens    des Aasstellwinkels der Druck  flächen für die     Anpressrollen    proportional der Grösse  des jeweiligen     Riemenlaufradius    verändert. Dies wird  bei der Ausführung nach     Fig.    1 eines Keilriemen  scheiben-Wechselgetriebes mit vier durch ein Hebel  gestänge 77 in bekannter Weise verschiebbaren Kegel  scheiben durch die Kurvenscheiben<B>18</B> und 24 erzielt.

    In ihren     Kurvenschlitzen    gleiten bei gegenseitiger An  näherung der Kegelscheiben die in Längsschlitzen der  Nabe von Kegelscheibe 8 geführten Zapfen der  beiden Gleitkeile 9 und 10, wodurch sich in konstruk  tiv genau vorausbestimmbarem Masse die Winkel  stellung der mit dien     Kurvenscheiben    verbundenen  bügelförmigen Hebel 13 und 19 ändert und der  Aasstellwinkel der Anlageflächen für die     Anpressrollen     sich     vergrössert.     



  Infolge des einfachen mathematischen Zusammen  hanges kann die erforderliche Schwenkbewegung der  Anlageflächen für die     Anpressrollen    auch durch ein  Hebelsystem, wie es in den     Fig.    2 und 3 gezeigt ist,  mit praktisch ausreichender Genauigkeit bewirkt  werden.  



  Bei der gezeichneten Anordnung nach     Fig.    2  und 3 werden nur die Kegelscheibe 52 und! die     ihr     diagonal gegenüberliegende Kegelscheibe auf der an  deren Getriebewelle durch das Regelgestänge gleich  sinnig verschoben. Die     Abstützrollen    62 bleiben orts  fest mit der Welle verbunden. Schiebt man die Kegel  scheibe 52 nach rechts, so nimmt ihre Nabe die in  ihre zwei Bohrungen 84 eingreifenden kugeligen En  den 83 der beiden Schwenkhebel 80 mit.  



  Die Lenker 77 übertragen die Schwenkbewegung  auf die bügelförmigen Schwenkhebel 67 und 68 und  damit auf die Stütznocken 63, 64, 65 und 66     mit    den  Anlageflächen für die     Anpressrollen.    Die beim grössten       Riemenlaufkreis    erreichte Endstellung ist in     Fig.3          strichpunktiert    eingezeichnet. Durch Verschieben des  Drehpunktes 79 nach innen oder aussen lässt sich der  durch den     Axialweg    der Kegelscheibe 52 verursachte  Schwenkwinkel der Anlageflächen vergrössern oder  verkleinern und damit das günstigste     Verhältnis    von  Riemenzug zu axialer Aaspressung erreichen.  



  Wie bereits oben angedeutet, sind die gezeich  neten Ausführungen nur Beispiele. Ihre Merkmale  lassen sich auf verschiedene Weise kombinieren.  



  Da es ausser den gezeichneten Ausführungen eine  ganze Anzahl von Möglichkeiten gibt, um von der  Längsbewegung der Kegelscheiben die erfindungs  gemässe Schwenkung der Anlageflächen für die Druck  rollen um eine bei unbelastetem Getriebe in     Verlänze-          rung    der     Druckrollenachse    liegende Achse abzuleiten,  ist es unmöglich, alle diese Variationen im einzelnen  anzugeben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe, das zwei Wellen mit je einem Paar Kegelscheiben und einen zwischen diesen laufenden Keilriemen sowie eine Einrichtung zum selbsttätigen, axialen Zusammen pressen der Kegelscheiben mindestens einer Welle entsprechend der jeweiligen Riemenzugkraft mittels das Drehmoment übertragender Druckrollen besitzt, deren Achsen radial zur drehmomentübertragend'en Welle stehen und mit ihr undrehbar verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen für die Druckrollen sich an Schwenkhebeln befinden, die an einer der Kegelscheiben in der Weise aasgelenkt sind, dass ihre Schwenkachsen,

   wenn das Getriebe kein Drehmoment überträgt, in der Verlängerung der Rollenachsen liegen, und welche Hebel mit einem Schwenkmechanismus verbunden sind, dessen Be tätigungsglied mit einem anderen, auf der gleichen Welle befindlichen Teil des Getriebes in Verbindung steht, dessen axialer Abstand von der Kegelscheibe sich bei Änderung der Getriebeübersetzung ändert.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen den Schwenkhebeln an der einen Kegelscheibe (8) und einem, d'i'e Axialbewegung dieser Kegelscheibe nicht mitmachenden Getriebeteil (4) der gleichen Welle ein Kurventrieb (9, 10, 18, 24) angeordnet ist.

   2. Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen den an der einen Kegelscheibe (53) aasgelenk ten Schwenkhebeln und einem die Axialbewegung dieser Kegelscheibe relativ zur anderen Scheibe nicht mitmachenden Getriebeteil der gleichen Welle ein Hebeltrieb angeordnet ist. 3. Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kegelscheibenpaare mit einem Anpressmechanismus gemäss Patentanspruch ausgestattet sind.

   4. Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckrollen an einem auf der Welle undrehbar, aber axial verschieblichen Teil (30) befestigt sind, der mit dem Mechanismus für die Axialverschiebung der Ke gelscheiben in Wirkungsverbindung steht.

   5. Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei auf einer Welle angeordnete Drückrollenachsen gleich achsig an einem Ring (60) angebracht sind, der seiner seits auf einem senkrecht zu den Rollenachsen stehenden, die Welle quer durchdringenden Bolzen (59) schwenkbar gelagert ist. 6. Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe nach dem Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, durch gekennzeichnet, dass die die Axialbewegung der die Schwenkhebel tragenden Kegelscheibe nicht mitmachende Getriebeteil die Welle selbst ist.

   7. Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe nach dem Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die Axialbewegung der die Schwenkhebel tragenden Kegelscheibe nicht mitmachende Getriebeteil die andere Kegelscheibe des Keilriemenschelbenpaares ist.

   B. Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe nach dem Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Schwenkhebeln je eine Kurvenscheibe (18 bzw. 24) angeordnet ist, in deren Schlitz ein mit der Nabe der anderen Kegel scheibe verbundener Zapfen eingreift.

   9. Keilriemenscheiben-Wechselgetriebe nach dem Patentanspruch und den Unteransprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, d'ass an den Schwenkhebeln Lenker (77) mit ihrem einen Ende angelenkt sind, deren anderes Ende gelenkig mit einem Hebel (80) verbunden ist, dessen äusseres Ende drehbeweglich an der einen Kegelscheibe (53) so befestigt ist, d'ass er in einer in Längsrichtung durch die Wellenachse gehenden Ebene geschwenkt werden kann, während sein anderes Ende in die Nabe der anderen Kegel scheibe (52) eingreift, wodurch die gegenseitige Längs bewegung der Kegelscheiben eine Schwenkbewegung des Hebels bewirkt.