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Keilriemenwechselgetriebe Die Erfindung betrifft ein Keilriemenwechselgetriebe
mit zwei auf der einen Getriebewelle angeordneten verstellbaren Kegelscheibenhälften,
die auf einer gemeinsamen, auf der Getriebewelle undrehbar befestigten Nabe mittels
Zahnstangen, Ritzeln und eines willkürlich zu betätigenden Verstellringes axial
und entgegengesetzt zueinander verschiebbar und gleichzeitig undrehbar geführt sind.
Bei einer bekannten Ausführung eines derartigen Getriebes wird die axiale Lage der
beiden Kegelscheibenhälften durch eine Feder bestimmt. Der wirksame Laufdurchmesser
des Keilriemens wird durch den Abstand der Antriebs- und Abtriebswelle voneinander
festgelegt. Wird der Achsabstand vergrößert, so wird der Keilriemen gegen die Wirkung
der Feder in den Zwischenraum zwischen den beiden Kegelscheibenhälften hineingezogen
und vergrößert den Abstand derselben. Die gegen die Flanken des Keilriemens wirkende
Federkraft hält den wirksamen Laufdurchmesser des Keilriemens nur so lange spielfrei
konstant, wie keine Kräftespiele auftreten, die größer sind als die Federkraft der
Druckfeder. Für Maschinen mit stoßweiser überlastung, wie z. B. Pressen, Schleifmaschinen,
Poliermaschinen, Rührwerke usw., ist die richtige Bemessung der Feder schwer möglich.
Wird der Federdruck zu sehr erhöht, so bewirkt er einen vorzeitigen Verschleiß des
Keilriemens und erschwert die Verstellung des Getriebes.
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Werden bei den bekannten Regelgetrieben beide Kegelscheibenhälften
unter Federkraft gehalten, bleibt der Mittiglauf des Keilriemens auch bei Verwendung
einer starren Gegenscheibe nur gewahrt, wenn der Federdruck auf beide Kegelscheibenhälften
gleich groß und beide Federn eine nahezu gleiche Federkennlinie haben: Der Raumbedarf
für ein solches Getriebe ist sehr groß und die Notwendigkeit zwangläufiger Führungsbahnen
zur axialen Verschiebung des gesamten Regelgetriebes erschwert und verteuert den
Einbau erheblich. Außerdem ist die Anwendung von Regelgetrieben, die mit Federdruck
arbeiten, auf eine Kraftübertragung bis etwa 10 PS bei 1400 U/min begrenzt. Werden
Leistungen über 10 PS gefordert, so müssen Getriebe völlig anderer Bauart eingesetzt
werden.
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Bei einem anderen bekannten Keilriemenwechselgetriebe der angeführten
Art liegt das zwischen den Zahnstangen angeordnete Ritzel auf der Seite der Riemenscheibe,
auf der die Verstellkraft angreift, und die beiden Kegelscheibenhälften werden durch
Schwenken des Ritzels bewegt. Hierzu ist an dem Ritzel ein Hebel angebracht, der
mit dem axial beweglichen Verstellglied gelenkig verbunden ist. Diese Art der übertragung
der Verstellkraft auf die Kegelscheibenhälften ist außerordentlich umständlich und
aufwendig, insbesondere wenn, um die Verstellkraft möglichst gleichmäßig auf den
gesamten Umfang der beiden Kegelscheibenhälften zu verteilen, mehrere Verstelleinrichtungen
vorgesehen sind.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein stufenlos regelndes
Getriebe der angeführten Art zu schaffen, das in der Lage ist, auch im intermittierenden
Betrieb die Antriebskraft ohne Drehzahl- und Leistungsabfall zu übertragen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf- der
äußeren Seite der dem Verstellring gegenüberliegenden Kegelscheibenhälfte am Umfang
der Nabe Ritzel drehbar befestigt sind, in deren Zähne mit je einer der beiden Kegelscheibenhälften
verbundene Zahnstangen eingreifen, wobei die mit der auf der Seite des Verstellringes
liegenden Kegelscheibenhälfte verbundene Zahnstange als in einer axialen Nut der
Nabe und der anderen Kegelscheibenhälfte geführte Paßfeder ausgebildet ist, die
zweite Zahnstange dagegen an der Außenseite der anderen Kegelscheibenhälfte befestigt
ist. Die Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik durch eine Kombination
von mehreren an sich bekannten Maßnahmen, die sich in vorteilhafter Weise ergänzen.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Mittiglauf des Keilriemens
auch bei Verwendung einer starren Gegenscheibe gewahrt bleibt. Außerdem wird die
Anwendung des Regelgetriebes nach der Erfindung nur durch die Festigkeit des Keilriemens
begrenzt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Flankenwinkel
des Keilriemens größer gewählt werden kann, da das Auseinanderrücken der Kegelscheibenhälften
durch den Riemen entfällt. Der
größere Flankenwinkel ergibt einen
satteren Lauf des Riemens und günstigere Reibungswerte. Dadurch, daß das Ritzel
auf der äußeren Seite der Riemenscheibe, die der Seite des Verstellringes gegenüberliegt,
am Umfang der nicht verschiebbaren gemeinsamen Nabe angeordnet ist und sich auch
die zweite Zahnstange an der äußeren Seite der gleichen Kegelscheibenhälfte befindet,
wird erreicht, daß die ganze Kegelscheibennabe kürzer baut. Durch eine symmetrische
Anordnung mehrerer Ritzel mit den zugehörigen Zahnstangen können am Umfang der Nabe
größere Kräfte übertragen werden, und bei der Verschiebung der Kegelscheibenhälften
werden diese sicher geführt und Verkantungen vermieden. Die Riemenscheibe kann dabei
auf jeden DIN-Wellenstumpf aufgesetzt werden.
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Gemäß der Erfindung können die Kegelscheibenhälften dadurch in einfacher
Weise in Abhängigkeit von der Änderung des Achsabstandes axial verschoben werden,
daß der Verstellring an einem senkrecht zur Scheibenachse liegenden keilförmigen
Schienenpaar abgestützt ist.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einer Ausführungsform,
und zwar zeigt Fig.l ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Regelgetriebe in einem
Schnitt und Fig. 2 eine Draufsicht hierzu.
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Hierin bezeichnet 1 eine Nabe, die auf die Welle einer Antriebsvorrichtung,
z. B. eines Elektromotors, aufgekeilt werden kann. Auf dieser Nabe 1 sitzen zwei
Kegelscheibenhälften 2, 3, die mit ihren Naben auf der gemeinsamen Nabe 1 axial
verschiebbar sind. In einer Nut 4 der Nabel liegt eine Zahnstange 5, die
mit der einen Kegelscheibenhälfte 3 unverschiebbar verbunden ist. Dabei kann das
Getriebe zweckmäßig so ausgebildet sein, daß die Zahnstange 5 gleichzeitig in Nuten
6 der Naben der beiden Kegelscheibenhälften 2, 3 ragt und diese daher undrehbar
mit der gemeinsamen Nabe 1 verbindet: Mit der Zahnstange 5 steht ein Ritzel 7 im
Eingriff, das an dem einen Ende der Nabe 1 gelagert ist. Auf der der Zahnstange
5 gegenüberliegenden Seite steht dieses Ritzel 7 mit einer Zahnstange 8 im Eingriff,
die fest an der Kegelscheibenhälfte 2 angebracht ist. Gegebenenfalls kann das Getriebe
auch so ausgebildet sein, daß in der Nabe 1 mehrere Zahnstangen 5 und in Übereinstimmung
hiermit mehrere Ritzel7 und Zahnstangen 8 vorgesehen sind.
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Auf der Nabe der Kegelscheibenhälfte 3 sitzt ein Kugellager 9, das
durch eine Schulter 10 gegen axiale Verschiebung gesichert ist. Über dieses Kugellager
9 ist eine Hülse 11 geschoben, die beim Umlauf des Getriebes feststeht. Wird auf
die Hülse 11 ein Druck in axialer Richtung ausgeübt, so bewegt sich die Kegelscheibenhälfte
3 in axialer Richtung auf die Mitte der Nabe 1 zu. Diese Bewegung wird über die
Zahnstange 5, das Ritzel 7 und die Zahnstange 8 auf die Kegelscheibenhälfte 2 übertragen
und schiebt diese entgegengesetzt zu der Bewegung der Kegelscheibenhälfte 3 ebenfalls
auf die Mitte der Nabe 1 zu. Dieser axiale Druck auf die Hülse 11 kann beispielsweise
durch zwei feststehende Schienen 12 mit geneigter Anlagefläche ausgeübt werden,
wobei die Hülse 11 an diesen Schienen 12 durch zwei Rollen 13 abgestützt sein kann.
Bei einer Verringerung des Achsabstandes zwischen der antreibenden und der getriebenen
Welle des Getriebes bewegen sich die Rollen 13 an den Schienen 12 entlang und drücken
so die Kegelscheibenhälften 2, 3 in der vorstehend beschriebenen Weise zusammen.
Ein zwischen diesen angeordneter Keilriemen 14 wirkt hierbei als Puffer und läuft
entsprechend der Verringerung des Achsabstandes, ohne unter äußerem Flankendruck
zu stehen, zwischen den beiden Kegelscheibenhälften 2, 3 von innen nach außen. Hierbei
wird der wirksame Laufdurchmesser des Riemens 14 verändert. Wird dagegen der Achsabstand
zwischen den beiden Wellen vergrößert, so vergrößert sich auch der Zwischenraum
zwischen den Kegelscheibenhälften 2, 3, und der wirksame Laufdurchmesser des Riemens
14 wird kleiner. Der gewählte und eingestellte wirksame Laufdurchmesser des Keilriemens
14 wird auch bei stoßweiser Überlastung unnachgiebig beibehalten. Zur Erreichung
eines größeren Regelbereiches können überdies Kombinationen des erfindungsgemäßen
Regelgetriebes angewendet werden.