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Keilriemenwechselgetriebe mit zwei getriebenen Riemenscheiben, die
von zwei auf einer gemeinsamen schwenkbaren treibenden Welle angeordneten Keilriemenscheiben,
deren Kegelscheibenhälften unter der Wirkung des Riemenzuges axial gegeneinander
verschiebbar sind, angetrieben werden Stufenlos regelbare Breitkeilriemengetriebe
mit zweiteiligen spreizbar ausgebildeten Keilriemenscheiben, auf welchen ein Spezialbreitkeilriemen
läuft, sind bekannt. Beide Kegelscheibenhälften der spreizbaren Keilriemenscheibe
werden federnd gegen den Keilriemen gepreßt. Die zur Änderung der Drehzahl bedingte
Veränderung des Achsmittenabstandes geschieht durch eine Verstellung des treibenden
Teiles, beispielsweise eines Elektromotors, auf einem Schlitten in gerader Richtung
oder durch eine Schwenkbewegung bei Anordnung des Elektromotors auf einer schwenkbar
gelagerten Wippe. Vergrößert sich der Achsabstand der treibenden und der getriebenen
Welle, so weichen beide Scheibenhälften der treibenden Spreizscheibe symmetrisch
aus, wodurch der Breitkeilriemen in die Spreizscheibe eindringt und über immer kleinere
Durchmesser läuft. Dies hat eine Verringerung der Riemengeschwindigkeit zur Folge
und damit auch eine Verringerung der Drehzahl der angetriebenen Welle. Im umgekehrten
Falle tritt bei Verkleinerung des Achsabstandes beider Wellen eine Erhöhung der
Drehzahl der angetriebenen Scheibe ein. Der Regelbereich solcher Getriebe liegt
bei Verwendung normaler Motoren mit konstanter Drehzahl bei 1:3. Bei Getrieben bekannter
Art mit einem Regelbereich von 1: 3 kann jeweils vom Motor nur ein Abtrieb für die
stufenlose Regelung abgenommen werden.
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Bekannt ist die Anordnung mehrrilliger Keilriemenscheiben auf einer
Motorwelle, die über ein pendelndes, mit axial gegeneinander verschiebbaren Keilriemenscheiben
ausgerüstetes Zwischenvorgelege die mehrrillige Keilriemenscheibe einer Maschine
stufenlos regelbar antreibt.
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Werden an einer Maschine zwei voneinander unabhängige stufenlos regelbare
Antriebe benötigt, sind zwei Antriebsmotore erforderlich bzw. zwei um die Motorwelle
schwenkbar angeordnete Keilriemenscheibenvorgelege. Außer der festen Keilriemenscheibe,
auf welche der von der Motorscheibe ablaufende Keilriemen aufläuft, ist jeweils
noch eine stufenlos regelbare Breitkeilriemenscheibe erforderlich für den Antrieb
der Maschine.
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Um diese unvorteilhafte und kostspielige Ausführung eines Breitkeilriemendoppelgetriebes
zu umgehen und gleichzeitig eine einfache Drehzahlregelung von zwei voneinander
unabhängigen, stufenlos regelbaren Antrieben zu erzielen, sind bei einem Keilriemenwechselgetriebe
mit zwei getriebenen Riemenscheiben, die von zwei auf einer gemeinsamen schwenkbaren
treibenden Welle angeordneten Keilriemenscheiben, deren Kegelscheibenhälften unter
der Wirkung des Riemenzuges axial gegeneinander verschiebbar sind, angetrieben werden,
erfindungsgemäß die beiden getriebenen Wellen und die treibende Welle so angeordnet,
daß die Achsenabstände der beiden Keilriementriebe angenähert einen rechten Winkel
einschließen, und daß die treibende Welle auf einem äußeren Hebel gelagert ist,
dessen Schwenkpunkt seinerseits auf einem um die Achse der getriebenen Welle schwenkbaren
inneren Hebel liegt, wobei der Schwenkbogen eines jeden der beiden Hebel annähernd
senkrecht zu dem Achsabstand eines der beiden Riementriebe geführt ist. Der Endpunkt
des inneren Hebels ist hierbei mit einer durch ein Handrad zu bedienenden Spindel
und der Endpunkt des äußeren Hebels über Lenker mit einer auf der Spindel verschiebbaren
Stellmutter verbunden, wobei mittels des Handrades entweder nur die Stellmutter
auf der Spindel oder die Spindel zusammen mit der Stellmutter axial verschiebbar
ist.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die Spindel von einem mit
dem Handrad drehfest verbundenen Gewinderohr und einem mit ihr durch einen Mitnehmerstift
fest verbundenen axial verschiebbaren Außenrohr umgeben, wobei der Mitnehmerstift
in der einen axialen Lage des Außenrohres das Gewinderohr mitnimmt, so daß die Drehung
des Handrades zusammen
mit dem Gewinderohr und der Spindel eine
axiale Verschiebung der Stellmutter bewirkt, während in der anderen axialen Lage
das Außenrohr durch einen Sicherungsstift an einer Drehung gehindert ist, so daß
eine Drehung des nunmehr von dem Außenrohr gelösten Gewinderohres eine axiale Verschiebung
der Spindel bewirkt.
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Die Vorteile des der Erfindung zugrunde liegenden Keilriemenwechselgetriebes
bestehen darin, daß zwei an einer Maschine befindlichen Antriebe, die ein voneinander
unabhängige stufenlose Drehzahlregelung bedingen, von einer gemeinsamen Motorwelle
angetrieben und von einer gemeinsamen Steuereinrichtung geregelt werden.
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Außer den niedrigen Anschaffungskosten und der Wirtschaftlichkeit
eines solchen Keihiemenwechselgetriebes ist noch die einfache Bedienung durch das
gemeinsame Bedienungselement hervorzuheben.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird beschrieben.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 die Vorderansicht des Keilriemenwechselgetriebes mit
einem Schnitt durch das Getriebegehäuse, Fig. 2 die Seitenansicht zu Fig. 1 mit
einem Schnitt durch das Getriebegehäuse, Fig. 3 die Steuereinrichtung im Längsschnitt
nach Linie A-B der Fig. 4, Fig.4 die Steuereinrichtung im Querschnitt nach Linie
C-D der Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt durch den Schaltkopf nach Linie E-F der Fig.
3.
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Auf dem verlängerten Stumpf der Welle 1 eines Elektromotors 2 sind
nebeneinander zwei Breitkeilriemenscheiben 3 und 4 angebracht, die zur Regelung
der Drehzahl in bekannter Weise zweiteilig spreizbar ausgebildet sind. Beide Scheiben
dienen zum Antrieb von zwei voneinander unabhängigen Bewegungsfunktionen einer Maschine.
Während mit der treibenden spreizbaren Keilriemenscheibe 3 über die getriebene umverstellbare
Keilriemenscheibe 5 die Abtriebswelle 6 angetrieben wird, erhält die Abtriebswelle
7 ihren Antrieb von der treibenden spreizbaren Keilriemenscheibe 4 über die umverstellbare
Keilriemenscheibe B. Der äußere Hebel 9 mit dem Elektromotor 2 ist an zwei
beiderseits des Hebels 9 angeordneten Streben 10
aufgehängt, die beide
auf der Abtriebswelle 7 schwenkbar gelagert sind.
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Die Anordnung und die Wirkungsweise der gemeinsamen Steuereinrichtung
zur Regelung der Drehzahlen beider Keihiemenscheibentriebe ist folgende: Während
die Spindel 13 an ihrem freien Ende durch die Stellmuttern 14 und 15 mit
den Lenkern 11 und 12 verbunden ist, wird das mit der Spindel verschraubte Gewinderohr
17, die Handradwelle 18 und das die Schaltbewegung des Handrades 16 übertragendeAußenrohr
19 von einem in dem Getriebegehäuse 20 schwenkbar gelagerten Schaltkopf
21 gehalten. Zur Arretierung der Handradwelle 16 in zwei verschiedenen
axialen Lagen 22, 23 ist diese mit zwei Ringnuten versehen, in die eine im Schaltkopf
21 angeordnete federnde Kugel 24 einrastet.
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Die in Fig. 3 gezeigte Axiallage 22 der Handradwelle 18 zeigt
die Arbeitsstellung der Steuereinrichtung für die Drehzahlregelung des Vertikaltriebes.
Bei Drehung des Handrades 16 in dieser Stellung wird durch die in der Handradwelle
18 festsitzende Mitnehmerschraube 25 die Drehbewegung der Handradwelle auf das Gewinderohr
17 übertragen. Der am entgegengesetzten Ende des Außenrohres 19 angeordnete Mitnehmerstift
26 wird mit seinem Gewindeschaft durch eine der vier unter 90° an der Stirnseite
des Gewinderohres 17 angebrachten Rastnuten 27 hindurchgeführt und greift mit seinem
Zapfenende in die Längsnut 28 der Spindel 13 ein. Dies hat zur Folge, daß bei einer
Drehung des Handrades 16 die Drehbewegung des Gewinderohres 17 durch den Mitnehmerstift
26 auf das Außenrohr 19 und gleichzeitig auf die Spindel 13 übertragen wird.
Da die Spindel 13 und das Gewinderohr 17 die gleiche Drehbewegung ausführen,
findet eine Verstellung der Stellmutter 14 auf dem Gewindeteil der Spindel
13 statt. Der an der Stellmutter 14 angreifende Lenker 11 bewirkt durch die ihm
erteilte Schwenkbewegung eine Veränderung der Lage des äußeren Hebels 9, was die
Veränderung des Achsmittenabstandes der treibenden Keilriemenscheibe 4 und
der getriebenen Keilriemenscheibe 8 zur Regelung der Drehzahlen nach sich
zieht. Der Stellbereich dieses Keilscheibentriebes wird durch die beiden auf dem
Gewindeteil der Spindel 13 sitzenden Muttempaare 29 begrenzt.
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Eine Drehzahlregelung des Horizontaltriebes wird in der zweiten Arbeitsstellung
der Steuereinrichtung vorgenommen, was ein Verschieben der Handradwelle
18 nach der axialen Lage 23 bedingt. Dies erfolgt durch einen leichten
Druck an das Handrad 16.
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Durch die axiale Verschiebung der Handradwelle 18 im Schaltkopf 21,
der auch das Außenrohr 19 durch die Mitnahmeschraube 25 unterworfen ist, wird der
im Außenrohr angeordnete Sicherungsstift 30 in die Nut der im Schaltkopf
21 festsitzenden Büchse 31 eingeführt und damit das Außenrohr gegen eine
Drehbewegung gesichert. Gleichzeitig wird der am entgegengesetzten Ende des Außenrohres
19 befindliche Mitnahmestift 26 aus der Rastnut 27 des Gewinderohres 17 gezogen,
während das Zapfenende des Mitnahmestiftes 26 auch weiterhin mit der Längsnut
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der Spindel 13 im Eingriff bleibt. Dies hat zur Folge, daß bei einer Drehung
des Handrades 16 die Drehbewegung der Handradwelle 18 durch die Mitnahmeschraube
26 auf das Gewinderohr 17 übertragen wird, während die Spindel 13 und das Außenrohr
19 feststehen. Durch die Sicherung der Spindel 13 gegen eine Drehbewegung führt
diese durch die Verschraubung mit dem Gewinderohr 17 eine axiale Bewegung aus, bei
der das Zapfenende des Mitnehmerstiftes 26 in der Längsnut 28 der Spindel 13 gleitet.
Die auf der Spindel 13 hinter dem Gewindeteil befindliche Stellmutter
15 erteilt dem an ihr angreifenden Lenker 12,
welcher im Lagerpunkt
mit einem der inneren Hebel 10 starr verbunden ist, eine Schwenkbewegung,
die eine Verstellung des äußeren Hebels 9 bewirkt und damit die Regelung der Drehzahl
des Horizontaltriebes durch die zwangläufige Veränderung des Achsmittenabstandes
der beiden Keilriemenscheiben 3 und 5.
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Das erfindungsgemäße Getriebe bewährt sich an allen Maschinen, bei
denen eine Drehzahlregelung an zwei getrennten Keilscheibenantrieben erforderlich
ist, die in einem Trieb eine maximale Geschwindigkeitsveränderung von drei Prozent
während der stufenlosen Regelung des anderen Triebes zulassen. Diese maximale Veränderung
der Drehzahl des im Ausführungsbeispiel dargestellten horizontalen Keilriemenscheibentriebes,
die durch die Verstellung des vertikalen Keilscheibentriebes entsteht, kann je nach
Konstruktion des Getriebes an den unteren, mittleren oder oberen Drehzahlbereich
gelegt werden. Durch diese
Drehzahlveränderung kann beim Horizontaltrieb,
um eine Verspannung oder ein Rutschen des Breitkeilriemens zu vermeiden, nicht das
volle übersetzungsverhältnis von 1: 3 ausgenützt werden, sondern es beträgt im ungünstigsten
Falle 1:2,9. Je größer der Achsabstand der treibenden und der getriebenen Wellen
gewählt wird, um so geringer tritt die Geschwindigkeitsveränderung in Erscheinung.