CH526060A - Verstellbares Keilriemengetriebe - Google Patents

Description

  
 



  Verstellbares   Kejiriemengetriebe   
Die Erfindung betrifft ein verstellbares Keilriemengetriebe mit einer treibenden und einer angetriebenen Riemenscheibe und ein zwischen beiden angeordnetes Riemenscheibenpaar, dessen Aussenscheiben auf einer gemeinsamen Welle befestigt sind. Erfindungsgemäss wird ein derartiges Getriebe vorgeschlagen, das gekennzeichnet ist durch eine zwischen den Aussenscheiben axial verschiebbare gemeinsame Mittelscheibe, mit einem Riemen, der mit der treibenden Riemenscheibe und der einer Riemenscheibe des Paares in Eingriff steht, und mit einem Riemen, der mit der getriebenen Riemenscheibe und der anderen Riemenscheibe des Paares in Eingriff steht, einen Rahmen, an dem die gemeinsame Welle gelagert ist und der zwischen der treibenden und der angetriebenen Riemenscheibe durch eine Stellvorrichtung verstellbar ist,

   sowie Mitteln zur Begrenzung des Verstellweges des Rahmens.



   Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Teils einer Drehmaschine mit einem regelbaren Riemengetriebe;
Fig. 2 einen zur Ansicht nach Fig. 1 senkrechten Schnitt durch das Getriebe;
Fig. 3 und 4 einen Schnitt entlang der Linien 3 bis 3 und   4-4    der Fig. 2;
Fig. 5 einen vergrösserten Ausschnitt aus dem Getriebe nach Fig. 2 mit dem Mechanismus zur Einstellung der Drehzahl;
Fig. 6 eine Seitenansicht des Einstellmechanismus in Richtung der Pfeile 6-6 der Fig. 5;
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 6;
Fig. 8 einen Teilschnitt entlang der Linie 8-8 der Fig. 4;
Fig. 9 eine schematische Darstellung des Systems zur Steuerung der Drehzahl;

  ;
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform des Mechanismus nach Fig. 6, und
Fig. 11 eine Seitenansicht des Mechanismus nach Fig. 10 in Richtung der Pfeile 11-11.



   Obwohl im folgenden die Erfindung anhand des Spindel antriebs einer Drehmaschine beschrieben wird, ist sie selbstverständlich auch für andere Zwecke anwendbar. Die in den Fig. 1 und 2 ausschnittweise dargestellte Drehmaschine hat ein Maschinenbett mit einem Spindelstock 14, der mit einer Spindel 16 versehen ist, die mit verschiedenen Drehzahlen anzutreiben ist. Am Spindelstock befindet sich eine Wanne 18, die am oberen Teil eines Gehäuses 20 befestigt ist, in dem sich das regelbare Getriebe befindet. In dem Gehäuse 20 befinden sich Öffnungen 21, durch die das Getriebe zugänglich ist.



   Der Motor 22 hat eine Grundplatte 24, die zur Einregulierung des Getriebes auf einer Plattform 26 verstellbar ist. Diese Plattform ist beispielsweise an einem sich nach oben erstreckenden Stützteil 28 festgeklemmt, der sich an einer Konsole 30 befindet, die ein Teil des Gehäuses 20 ist. Der Stützteil 28 ist gegenüber der Konsole 30 in senkrechter Richtung verstellbar, indem es beispielsweise mit einem Gewindeschaft 32 versehen ist, der durch Schraubenmuttern 34 an der Konsole befestigt ist. Das Stützteil 28 hat einen nach oben verlaufenden Schlitz 36, durch den sich ein Bolzen 38 erstreckt, der für das benachbarte Ende der Plattform 26 eine Stütze bildet. Das andere Ende der Plattform kann schwenkbar an einem Trageteil 40 montiert sein, das einen Gewindeschaft 42 hat, der an einer Lasche 44, die sich an dem Gehäuse 20 befindet, hängend befestigt ist.

  Zahlreiche andere Mittel sind jedoch ebenfalls geeignet, um die Hauptplattform 26 zu verstellen, um die genaue Beziehung und Spannung der verschiedenen Riemen des Getriebes zueinander einzustellen.



  Für die richtige Spannung der beiden durch den Motor 22 angetriebenen Riemen 64, 62 kann eine Spannrolle 47 vorgesehen sein, die eine zusätzliche Spannung auf einen dieser Riemen 64 ausübt, während der andere Riemen durch die Einstellung der Plattform gespannt  wird. Die Grundplatte der Spannrolle 47 kann an der Plattform 26 montiert sein und ihre Lager können gegenüber der Grundplatte einstellbar sein. Der Motor 22 hat eine Welle 48 mit zwei Riemenscheiben 50 und 52 von unterschiedlichem Durchmesser, wobei die Riemenscheibe 50 grösser ist als die Riemenscheibe 52. Der Motor steht ausserdem in Antriebsverbindung mit einer Vorgelegewelle 56, an der zwei Riemenscheiben 58 und 60 montiert sind.

  Die grössere Riemenscheibe 58 wird über einen Riemen 64 von der kleineren Riemenscheibe 52 der Motorwelle angetrieben, während die kleinere Riemenscheibe 60 der Vorgelegewelle durch den Riemen 62 der grösseren Riemenscheibe 50 der Motorwelle angetrieben wird.



   An der Vorgelegewelle 56 befindet sich eine Riemenscheibe 68, die mit einem Riemen 70 zusammenarbeitet, der zu einer Anordnung von Zwischenriemenscheiben 72 führt, die ihrerseits die Antriebsleistung mit verschiedenen Drehzahlen über einen Riemen 74 zu einer angetriebenen Riemenscheibe 76 der Drehspindel leitet. Die Vorgelegewelle 56 ist in Lagern 78 frei drehbar, die sich an einem Rahmen 79 befinden, der an der Plattform 26 befestigt ist. Sie kann entweder durch Riemenscheiben 58 oder 60 über eine Kupplung angetrieben werden. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist an der Vorgelegewelle eine Kupplung 80 vorgesehen, die die Riemenscheibe 58 mit der Welle 56 verbindet, und die Kupplung 82 verbindet bei ihrer Betätigung die Riemenscheibe 60 mit der Vorgelegewelle 56. Weiterhin befindet sich an der Vorgelegewelle eine Bremse 84, die die Vorgelegewelle festhalten kann.

  Für die Kupplungen und die Bremse ist eine der bekannten Konstruktionen verwendbar, so dass ihre Beschreibung nicht erforderlich ist. Es ist ersichtlich, dass bei Betätigung einer der Kupplungen die Drehung der Vorgelegewelle 58 zu der Riemenscheibe 68 übertragen wird und von dort zu der Anordnung 72 der Zwischenriemenschei ben.



   Die Anordnung 72 der Zwischenriemenscheiben kann in bekannter Weise erfolgen. Im vorliegenden Bei spiel ist ein äusserer Rahmen 90 vorgesehen, der an einer Seite schwenkbar an einem Stützteil 92 des Gehäuses 20 befestigt ist. Das Stützteil hat zwei Arme 94, die sich von einem seiner Enden nach aussen erstrecken und mit einstellbaren Stiften 96 versehen sind. Diese Stifte greifen in Aussparungen oder konische Löcher im Stützteil 92 ein, so dass der Rahmen 90 gegenüber dem Gehäuse 20 in senkrechter Richtung frei schwenkbar ist.



   Wie aus den Fig. 4 und 8 ersichtlich ist, hat die Anordnung der Zwischenriemenscheiben eine Welle 98, die in den Lagern 100 des Rahmens 90 frei drehbar ist.



  Auf der Welle sind zwei Aussenscheiben 102 und 104 unverschiebbar befestigt. Zwischen den Naben der Aussenscheiben 102 und 104 und der Welle hat diese Welle einen Teil 106 mit einem vergrösserten Durchmesser. Eine Axialbewegung der Aussenscheiben auf der Welle wird durch Muttern 108 verhindert, die auf dem Wellenteil 106 aufgeschraubt sind. Zwischen den beiden feststehenden Aussenscheiben 102 und 104 befindet sich eine verschiebbare Mittelscheibe 110, die drehbar auf einer Hohlwelle 112 angeordnet ist, die um die Welle 98 drehbar ist. Die Mittelscheibe 110 ist somit auf der Hohlwelle 112 in axialer Richtung zu der Welle 98 relativ zu den Scheiben 102 und 104 verschiebbar. Der Riemen 74 treibt die Spindel der Drehmaschine an. Er befindet sich zwischen der Aussenscheibe 104 und der verschiebbaren Mittelscheibe 110.

  Der Riemen 70, der von der   Vorlegewelle    56 kommt, arbeitet zwischen der Mittelscheibe 110 und der Aussenscheibe 102. Die Nabe der verschiebbaren Mittelscheibe 110 kann mit einer ringförmigen Vertiefung 114 versehen sein, die an die Hohlwelle 112 angrenzt, so dass durch Füllen dieser Vertiefung mit einem   Schmiermittel    und einer in der Hohlwelle 112 vorgesehenen Öffnung 116 die Gleitfläche zwischen der Hohlwelle und dem Teil 118 der Welle 98 geschmiert wird und zwischen beiden eine freie Bewegung gesichert ist.



   Durch diese Konstruktion kann die Mittelscheibe
110 leicht in axialer Richtung verschiedene Positionen relativ zu den feststehenden Aussenscheiben 102 und
104 einnehmen. Verändert sich die Spannung des Riemens 70 zwischen der Aussenscheibe 102 und der Mittelscheibe 110, so verschiebt sich die Mittelscheibe 110 infolge der Druckdifferenz des Riemens 70 die auf diese Mittelscheibe 110 wirkt, nach rechts oder links und der Riemen 74 wird so bewegt, dass er die Aussenscheibe
104 und die Mittelscheibe 110 in grösserem oder kleinerem Abstand von der Welle 98 berührt. Damit ändert sich auch die Umlaufgeschwindigkeit des Riemens 74.



  Wird somit der Rahmen 90 um seine Achse geschwenkt, so ändert sich durch die Anderung der Spannung des Riemens 70 die Umlaufgeschwindigkeit des Riemens 74 und damit die Drehzahl der Spindel der Drehmaschine.



   Um die Position des Rahmens 90 automatisch ver ändern zu können, ist an dem Rahmen 90 ein Kolben mit einem Zylinder vorgesehen, die z. B. durch eine pro   grarruierte    Steuereinheit gesteuert werden. Bei der dargestellten Konstruktion ist ein Zylinder 120 vorgesehen, der schwenkbar an der Stelle 122 mit der Plattform 26 verbunden ist. Der Zylinder 120 arbeitet mit einer Kolbenstange 124 zusammen, die mit dem äusseren oder freien Ende des Rahmens 90 bei 126 schwenkbar verbunden ist. Das Druckmedium wird auf übliche Weise dem Zylinder an seinen beiden Enden zugeführt. Hierfür ist im Boden des Zylinders ein Rohr 128 und im Kopf 150 des Zylinders ein Rohr 129 vorgesehen.

  Somit ist der Kolben 124 durch die Zufuhr eines Druck mediums zu einer Seite des Zylinders heb- oder senkbar, so dass das freie Ende des Rahmens 90 entsprechend um die Verbindungsstelle mit dem Stützteil 92 am Gehäuse schwenkbar ist. Der Betrag, um den der Rahmen
90 gehoben oder gesenkt wird, bestimmt die Geschwin digkeit, mit der der Riemen 74 von der Zwischenriemen scheibenanordnung 72 angetrieben wird.



   Um den Grad zu bestimmen, um den die Kolbenstange 124 zur Veränderung der Position des Rahmens 90 und damit der Drehzahl der Spindel 16 der Dreh   maschule    bewegt wurde, ist beispielsweise eine Anschlagstange 130 parallel zu dem Kolbenschaft 124 angeordnet. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, hat die Anschlagstange an ihrer einen Seite eine Reihe von Rasten
132 und die Kolbenstange 124 ist mit einem Halter 134 versehen, von dem aus sich ein Arm 136 nach aussen erstreckt. Dieser Arm 136 ist mit der Anschlagstange 130 verschiebbar verbunden. Zur Begrenzung der Bewegung des Armes 134 längs der Anschlagstange 130 sind zwei Anschläge 140 vorgesehen, die in verschiedenen Stellungen längs der Stange 130 mit Vorsprüngen 142 in die Rasten 132 der Stange einsetzbar sind. 

  Die Anschläge 140 haben einen rechteckförmigen Ausschnitt, durch den die Stange 130 hindurchgeführt ist, so dass sie diesen umfassen und auf ihm verschiebbar sind. An der dem Vorsprung 142 der Anschläge 140 gegenüberliegenden Seite sind die Anschläge mit einem   Kolben 144 versehen, der durch eine Feder 146 gegen die Rückseite der Anschlagstange 130 gedrückt wird.



  Zur leichteren Betätigung der Anschläge 140 ist ein Knopf 148 vorgesehen. Wird dieser Knopf 148 in Richtung der Anschlagstange 130 gedrückt, so erhebt sich der Vorsprung 142 aus der Raste 132 heraus, so dass der Anschlag auf der Stange in die gewünschte Position geschoben werden kann.

 

   Die Anschlagstange ist beispielsweise mit einem Gewindeende 152 in den Zylinderkopf 150 eingeschraubt und durch eine Mutter in ihrer genauen Lage fixiert.



  Das Gewindeende der Anschlagstange ermöglicht eine genaue Einstellung in vertikaler Richtung. Die beiden Anschläge 140 an der Stange 130 sind für zwei verschiedene Drehzahlen der Spindel der Drehmaschine vorgesehen.



   Beim Betrieb des   beschriebenen    Regelbetriebes kann durch die Programmsteuereinheit 160, wie in Fig. 9 angedeutet, die Bremse 84 und die Kupplungen 80 und 82 gesteuert werden, um zwei auf die Vorgelegewelle 56 übertragene Drehzahlen zu steuern. Die Programmsteuereinheit steuert ausserdem den Zutritt von Öl oder anderen Arbeitsmedien zu dem Zylinder 120.



   Durch genaue Einstellung der von dem Zylinder abgegebenen Ölmenge kann die Drehzahl schnell und sanft ohne Schwingungen verändert werden. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verstellbares Keilriemengetriebe mit einer treibenden und einer angetriebenen Riemenscheibe und ein zwischen beiden angeordnetes Riemenscheibenpaar, dessen Aussenscheiben auf einer gemeinsamen Welle befestigt sind, gekennzeichnet durch eine zwischen den Aussenscheiben (102, 104) axial verschiebbare gemeinsame Mittelscheibe (110), mit einem Riemen (70), der mit der treibenden Riemenscheibe (68) und der einen Riemenscheibe (102, 110) des Paares in Eingriff steht, und mit einem Riemen (74), der mit der getriebenen Riemenscheibe (76) und der anderen Riemenscheibe (110, 104) des Paares in Eingriff steht;

   einen Rahmen (90), an dem die gemeinsame Welle (98) gelagert ist und der zwischen der treibenden und der angetriebenen Riemenscheibe (76) durch eine Stellvorrichtung (120, 124) verstellbar ist, sowie Mitteln (130, 140) zur Begrenzung des Verstellweges des Rahmens (90).

   UNTERANSPRÜCHE 1. Getriebe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steilvortichtung einen Zylinder (120) und eine Kolbenstange (124) aufweist, wobei eines dieser Elemente an einem feststehenden Teil (26) und das andere mit dem Rahmen (90) verbunden ist.

   2. Getriebe nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (120) an dem feststehenden Teil (26) angelenkt ist und der Kolben mit dem Rahmen (90) über eine Kolbenstange (124) verbunden ist, und eine Anschlagstange (130) fest an dem Zylinder angeordnet ist, wobei mit der Kolbenstange (124) und der Anschlagstange (130) zusammenwirkende Teile (134, 136, 140) vorgesehen sind zur Begrenzung des Verstellweges des Kolbens.

   3. Getriebe nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (120) an dem feststehenden Teil (26) angelenkt ist, während der Kolben mit dem Rahmen (90) durch eine Kolbenstange verbunden ist und eine an der Kolbenstange befestigte Anschlagstange (130) vorgesehen ist, wobei mit dem Zylinder (120) und der Anschlagstange (130) zusammenarbeitende Teile (136, 140) zur Begrenzung des Verstellweges des Kolbens vorhanden sind.

   4. Getriebe nach Unteranspruch 2, gekennzeichnet durch mindestens einen von der Stange (130) seitlich abstehenden, mit der Kolbenstange (124) in Eingriff bringbaren Anschlag (140, 142) zur Begrenzung des Verstellweges des Kolbens, wobei dieser Anschlag (140, 142) auf der Anschlagstange (130) in Längsrichtung verstellbar ist.

   5. Getriebe nach Unteranspruch 2, gekennzeichnet durch eine gleitende Verbindung zwischen der Kolbenstange (124) und der Anschlagstange (130).

   6. Getriebe nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (124) mit einem seitlich abstehenden Arm (134, 136) versehen ist und an der Anschlagstange (130) ein oberer und ein unterer, sich in die Bewegungsbahn der Arme (134, 136) erstreckender Anschlag (140) vorgesehen ist zur Begrenzung des Verstellweges des Kolbens in zwei Richtungen.

   7. Getriebe nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der obere und der untere seitlich abstehende Anschlag (140) auf der Anschlagstange (130) längsverschiebbar ist.

   8. Getriebe nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagstange (130) mit einer Vielzahl von bezeichneten Rasten (132) versehen ist und die Anschläge (140) gegen die Anschlagstange zu mindestens einen Vorsprung (142) aufweisen, der in die Rasten (132) einrastbar ist, wobei die Vorsprünge (142) durch eine Feder (146) in die Rasten (132) gedrückt werden.

   9. Getriebe nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der obere und der untere Anschlag (140) in Längsrichtung auf der Anschlagstange (130) verschiebbar sind.