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Axial verschiebbare Kegelscheibe einer verstellbaren Keilriemenscheibe,
insbesondere für stufenlosen Regeltrieb von Mähdreschern Die Erfindung bezieht sich
auf eine auf einer Keilwelle axial verschiebbare Kegelscheibe einer verstellbaren
Keilriemenscheibe, insbesondere für stufenlosen Regeltrieb von Mähdreschern. Die
mit dem Erfindungsgegenstand zu lösende Aufgabe wird darin gesehen, den Regeltrieb
verschleißfester auszubilden als bisher.
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Es ist bekannt, selbstfahrende Mähdrescher mit einem stufenlosen Regeltrieb
auszurüsten, mit dem eine feine, an die jeweiligen Arbeitsverhältnisse angepaßte
Regelung der Fahrgeschwindigkeit möglich ist. Dieser Regeltrieb ist unmittelbar
mit der Motorwelle gekuppelt und wird somit durch die Ungleichförmigkeit des Motordrehmomentes
stark beansprucht. Bei diesem Regeltrieb ist die Antriebswelle mit Keilwellenprofil
versehen; die darauf sitzende Keilriemenscheibe ist geteilt, und eine der Kegelscheiben
ist mit ihrer das entsprechende Gegenprofil aufweisenden Nabe verschiebbar auf der
Antriebswelle angeordnet. Verschiebt man die lose Kegelscheibe axial, so wird über
den wandernden Keilriemen eine stufenlose Regelung der Drehzahl der getriebenen
Welle und damit eine Änderung der Fahrgeschwindigkeit erreicht. Bei häufigen stoßweisen
und wechselseitig wirkenden Beanspruchungen treten im Regeltrieb starke Verschleißerscheinungen
insbesondere am Keilwellenprofil der Antriebswelle und am Gegenprofil der Nabe der
verschiebbaren Kegelscheibe auf. Dadurch wird ein solcher Regeltrieb unbrauchbar
und muß erneuert werden, wodurch ein erheblicher Lohnausfall für den Mähdrescherbesitzer
entstellen kann, da der Mähdrescher nur saisonbedingt einsetzbar ist.
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Die erwähnten Mängel werden gemäß der Erfindung im wesentlichen durch
eine über einen axialen Ringflansch durch paßgerechtes Aufeinanderschieben und radiale
Bolzen mit einem metallenen, die Riemenlauffläche bildenden Scheibenteil drehfest
verbundene, das Keilprofil tragende, leicht elastische Kunststoffnabe, z. B. aus
Polvamid, behoben. Auf diese Weise wird das Keilprofil der Antriebswelle und der
Nabe der Antriebsscheibe weit weniger beansprucht als bisher, da selbst stoßweise
und wechselseitig wirkende Beanspruchungen durch die Kunststoffnabe aufgenommen
werden. Der Erfindungsgegenstand ist für stufenlose Regeltriebe in Mähdreschern
besonders vorteilhaft, da mit der erfindungsgemäßen Antriebsscheibe selbst relativ
große Kräfte übertragen werden können, da die Störanfälligkeit des Regeltriebes
trotz der oft sehr rauhen Einsatzbedingungen auf dem Acker weitaus geringer ist
als bisher, was die Lebensdauer des gesamten Regeltriebes erhöht. Die Wirkung des
Paßsitzes kann dadurch gesteigert werden, daß man die Nahe an ihrem Umfang verzahnt
ausbildet und in die das entsprechende Gegenprofil aufweisende Scheibe einpreßt.
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Es ist zwar bekannt, Keilriemenscheiben vollständig aus Kunststoff
herzustellen. Hierbei ist es jedoch erforderlich, die Scheibe im Bereich der Riemenlauffläche
starr auszubilden, weil sonst Verformungen an diesen Stellen auftreten. Würde man,
um das zu vermeiden, die Riemenlauffläche aus starrem Kunststoff herstellen, so
wäre dieser viel zu spröde und würde der Scheibe ebenfalls nicht die .erforderliche
Festigkeit verleihen. Infolgedessen sind derartige Keilriemenscheiben für Regeltriebe
nach dem Gattungsbegriff nicht geeignet.
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Was die Kraftübertragung zwischen Nabe und Kegelscheibe anbetrifft,
so können nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung als radiale Bolzen Paßschrauben
oder Schraubenbolzen verwendet werden, die Paßhülsen in der Nabe durchgreifen. Dabei
werden die geschliffenen zylindrischen Flächen der kraftübertragenden Elemente derart
in der Kunststoffnabe angeordnet, daß die scharfen Gewindegänge nicht mit dem etwas
elastischen Kunststoff in Berührung kommen können, so d.aß eine Zerstörung des Kunststoffes
durch die Gewinde vermieden ist. Eine vorteilhafte Anordnung ergibt sich ferner
dadurch, daß man die Schrauben von innen in die Nabe eindreht, da hierbei außen
am hülsenartigen Ansatz der Scheibe vorstehende Teile vermieden werden bzw. sich
eine glatte, Unfälle vermeidende Oberfläche ergibt.
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Zweckmäßig kann die Nabe Außengewinde haben und in ein entsprechendes
Innengewinde der Antriebsscheibe eingeschraubt und nach dem Einschrauben axial gesichert
werden. Eine solche Verbindung eignet sich besonders für die Übertragung von Drehmomenten
in einer Drehrichtung. An der Scheibe kann dabei ein ringförmiger Ansatz vorgesehen
sein, gegen den sich die Stirnfläche der Nabe beim Einschrauben anlegt.
Eine
zusätzliche axiale Sicherung ist in einem solchen Falle nicht notwendig.
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Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung
und der Zeichnung ersichtlich, die zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht.
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Fit-. 1 zeigt im Schnitt die Hälfte einer Keilriemenscheibe, deren
aus Kunststoff gefertigte Nabe mittels radial angeordneter Paßschrauben bzw. Paßhülsen
mit der Scheibe verbunden ist, Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel in ähnlicher
Darstellungsweise wie Fig. 1, wobei die Scheibenhälfte mit einem hülsenartigen Ansatz
auf die Nabe aufgeschoben ist.
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In Fig. 1 ist mit 1 eine Hälfte einer Keilriemenscheibe bezeichnet,
auf deren hülsenförmigen Ansatz 2 der ebenfalls hülsenförmige Ansatz 3 einer Nahe
4 auf -geschoben ist, die aus Kunststoff, vorzugsweise aus Ultramid, Polyamid, Nylon,
Perlon od. dgl., gefertigt ist. Die beiden Ansätze 2 und 3 sind in ihrem Durchmesser
zweckmäßig derart ausgebildet, daß zwischen ihnen eine geringe Vorspannung herrscht,
die einem leichten Haftsitz entspricht. Die Nabe 4 hat innen Keilwellenprofil 5,
mit dem sie auf einer genormten, der Einfachheit halber nicht dargestellten Keilwelle
verschiebbar sein kann. Die Keilriemenscheibenhälfte 1 kann z. B. ein Teil eines
stufenlos regelbaren Antriebes sein, wie er beispielsweise in. selbstfahrenden Mähdreschern
zum Fahrantrieb Verwendung finden kann. Bei solchen stufenlos regelbaren Trieben
wird bekanntlich eine Keilriemenscheibenhälfte gegen eine zweite, an sich auf der
Welle festsitzenden Scheibenhälfte axial verschoben, wobei über den wandernden Keilriemen
eine stufenlose Regelung der Drehzahl der zweiten Welle erfolgt. Auf dem Schaft
der Kunststoffnabe4 ist eine ringförmige Nut 6 vorgesehen, .die einen nicht dargestellten
Seegerring aufnimmt, mit dem die Schaltmuffe an der Nahe 4 arretiert ist. Die Kraftübertragung
von der Keilriemenscheibenhälfte 1 auf die Nabe 3, 4 erfolgt über Schrauben. Im
Ausführungsbeispiel ist dazu unten eine Paßschraube 7 vorgesehen, während oben eine
Kopfschraube 8 mit Paßhülse 9 verwendet ist. Mehrere dieser Verbindungsschrauben
7 bzw. 8, 9 sind auf dem äußeren Umfang des Ansatzes 3 gleichmäßig verteilt. In
der Zeichnung sind der Einfachheit halber die hinter der Zeichenebene liegenden
Schrauben bzw. ihre Bohrungen nicht dargestellt. In Fig. 1 ist der geschliffene
Teil der Paßschrauben 7 bzw. die Paßhülse 9 nur im Bereich des Ansatzes 3 vorgesehen.
Es ist aber auch möglich, daß sich der Paßteil in den. Ansatz 2 der Scheibenhälfte
1 erstreckt und innerhalb des Ansatzes 2 Muttern und/oder aridere Sicherungselemente
auf die Enden der Schrauben 7 bzw. 8 aufgeschraubt bzw. verwendet werden.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 weist die Keilriemenscheibenhälfte
10 einen hülsenförmigen Ansatz 11 auf, der auf den Ansatz 3 der Kunststoffnabe 4
aufgeschoben ist. Die Verbindung zwischen den beiden Ansätzen 11 und 3 bzw. zwischen
der Nabe 4 und Scheibenhälfte 10 wird auch hier durch Schrauben erreicht. Im Ausführungsbeispiel
ist unten ebenfalls eine Paßschraube 12 und oben eine Kopfschraube 13 mit Paßhülse
14 verwendet. Mehrere dieser Schraubenverbindungen 12 bzw. 13, 14 sind auf den Umfang
gleichmäßig verteilt, wobei sowohl nur Paßschrauben 12 als auch nur Kopfschrauben
13 mit Paßhülsen 14 oder aber auch beide Schraubenverbindungen gleichzeitig verwendet
werden können. Die Schrauben werden von innen in den Ansatz 3 der Nabe 4 eingeschraubt.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß außen am Ansatz 11 nichts vorsteht, wodurch
eine glatte Oberfläche und damit eine Verringerung der Unfallgefahr erzielt wird.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten und beschriebenen
Ausführungsbeispiele, sondern umfaßt noch weitere Anwendungs- und Ausführungsmöglichkeiten.
So können alle Arten von verstellbaren Keilriemenscheiben mittels der erfindungsgemäßen
Verbindung mit Kunststoffnaben einfach und verschleißfest verbunden werden. Ebenso
hat man viele Möglichkeiten in der Auswahl des Kunststoffes für die Naben. Das richtet
sich nach der Größe des zu übertragenden Drehmoments sowie der Art der Belastung,
d. h. ob wechselseitig wirkende, stoßweise Belastung usw. vorliegt. Dabei spielt
auch der gewünschte Dämpfungsgrad eine Rolle. Die Kunststoffnaben nehmen teilweise
die Motorschwingungen auf, so daß eine hohe Lebensdauer des Regeltriebes und ein
geräuscharmer Lauf erreicht werden.
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Eine einfache Verbindung zwischen Kegelscheibe und Nabe kann man auch
erlangen, indem man die Kunststoffnabe an ihrem äußeren Umfang mit einem Profil
versieht, z. B. kerbverzahnt, und. die Kegelscheibe innen mit den entsprechenden
Gegenprofilen ausbildet und auf die Nabe aufsetzt. Dabei können die beiden Teile
mittels eines Paßsitzes verbunden werden und gegen Axialbeanspruchung mittels eines
Stiftes und/oder eines Anschlages gesichert werden.
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Wenn man eine Antriebswelle verwendet, welche nur in einer Drehrichtung
Kräfte überträgt, so kann man die Nabe mit einem Gewinde und die dazugehörige Kegelscheibe
mit dem entsprechenden Gegengewinde versehen. Die beiden Teile werden aufeinandergeschraubt,
wobei zur Axialsicherung ein Anschlag, z. B. ein ringförmiger Vorsprung, dienen
kann. Wenn man eine solche Gewindeverbindung zwischen Nabe und Scheibe durch zusätzliche
Stifte od. dgl. sichert, kann man Kräfte in beiden Drehrichtungen übertragen.