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Verstellbare Keilriemenscheibe für Regelgetriebe Die Erfindung betrifft
eine verstellbare, wartungsfreie Keilriemenscheibe für Regelgetriebe mit wenigstens
einer axial verschiebbaren Keilflankenscheibe, die gegenüber einer Welle über eine
außerhalb des Verschiebebereiches der Keilflankenscheibe auf der Welle befestigtenNabe
undmindestenseiner zwischen der Nabe und der Außenseite der Keilflankenscheibe angeordneten
Feder in axialer Richtung abgestützt und, drehfedernd verbunden ist.
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Bei den bekannten Keilriemenscheiben dieser Art steht die auf der
Getriebewelle verschiebbar gelagerte Keilflankenscheibe unter der Wirkung einer
im wesentlichen hohlzylindrischen Gummifeder, welche die Getriebewelle umschließt
und die bewegliche Keilflankenscheibe mittelbar über mechanische Glieder beeinflußt.
Alle diese Keilriemenscheiben erfordern eine kippsichere und drehfeste Lagerung
der beweglichenKeilflankenscheibe auf derGetriebewelle. Es sind zwar verstellbare
Keilriemenscheiben für Regelgetriebe bekannt, bei denen die beweglichen Keilflankenscheiben
in axialer Richtung über Federn abgestützt und drehfedernd verbunden sind und die
Welle ohne Berührung durch die Keilflankenscheibe hindurchgeht. Bei diesen bekannten
Keilriemenscheiben sind die zur Abstützung der Keilflankenscheiben erforderlichen
Organe jedoch im Verschiebereich der Keilflankenscheibe auf der Welle befestigt.
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Hierbei ist ein Heruntergehen der Riemen bis auf den Wellendurchmesser
nicht möglich. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bei den
bekannten Scheiben zu vermeiden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Federn
zwischen der Scheibe und der dieser Scheibe zugeordneten, mit der Getriebewelle
in Berührung stehenden, außerhalb des Verschiebbereiches der Scheibe liegenden Nabe
in der Weise angeordnet sind, daß die Keilflankenscheibe auch in radialer Richtung
durch die Feder abgestützt ist, und die Welle, wie an sich bekannt, ohne Berührung
durch die Kleiflankenscheibe hindurchgeht.
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Bei einer derartigen Anordnung erzeugen die Federn also nicht nur
die axiale Anpreßkraft, die Riemenpressung, sie dienen vielmehr auch gleichzeitig
dazu, das Drehmoment elastisch aufzunehmen. Die vorzugsweise aus Gummi od. dgl.
bestehenden Federn, die als die Getriebewelle umfassende Ringe oder Hohlzylinder
geformt, aber auch als Klötze oder Segmente über den Umfang der Keilflankenscheiben
verteilt sein können, sind hierbei so ausgebildet, daß sie weiterhin eine zentrische
Lagerung der Keilriemenscheiben gewährleisten; es kommen somit die bei den bekannten
Getrieben üblichen Mittel zur Lagerung und Führung der Keilflankenscheiben in Fortfall.
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Bei der erfindungsgemäßen Keilriemenscheibe kommt beim Verstellen
der Keilflankenscheiben zunächst die axiale Kraft der Federn zur Wirkung, gleichzeitig
erfolgt jedoch eine derartige Absteifung in radialer Richtung, daß die Scheiben
koaxial oder annähernd koaxial zur Getriebewelle gehalten werden. Die übertragung
des Drehmomentes durch die zwischen Nabe und Keilflankenscheibe befindlichen Federn
ist vor allen Dingen bei der Verwendung von Gummifedern ohne weiteres möglich, weil
das Drehmoment im Vergleich zu der axialen Beaufschlagung der Keilflankenscheibe
bzw. zur Erzielung der Riemenpressung nur eine verhältnismäßig geringe Beanspruchung
auf Verdrehung bzw. eine Torsionsbeanspruchung oder eineDrehschubbeanspruchung in
den Federn hervorruft.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Fig. 1 und 2 zeigen je einen Schnitt durch ein Keilriemenregelgetriebe;
die untere Hälfte der Abbildungen zeigt jeweils die Stellung der Keilflankenscheiben,
wenn der Keilriemen am inneren Umfang dieser Scheibe angreift, während die obere
Hälfte der Abbildungen die Stellung wiedergibt, bei der der Keilriemen am äußeren
Umfang der Keilflankenscheiben angreift.
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Die verstellbare Keilriemenscheibe besteht in Fig. 1 im wesentlichen
aus der Getriebewelle 1, den beiden axial in bezug auf die Welle 1 verschiebbaren
Keilflankenscheiben 2, zwischen denen der Keilriemen 3 gehalten ist, und den ringförmigen,
im wesentlichen hohlkegehgen Gummifedern 4, welche sich an der als Widerlager dienenden
Nabe 5 abstützen und die zum
Betrieb des Getriebes erforderliche
axiale Pressung des Riemens 3 hervorrufen.
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Die Federn 4 greifen mit ihrem im Durchmesser größeren Rand an den
Scheiben 2 an; sie können mit den Scheiben 2 und den Widerlagern 5 durch Formschluß,
Reibungsschluß oder sonstige geeignete Mittel verbunden sein, so daß sie in der
Lage sind, nicht nur die axiale Pressung hervorzurufen, sondern gleichzeitig auch
die Umfangskräfte, also das Drehmoment übertragen können.
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Damit das Drehmoment drehelastisch aufgenommen werden kann und gegebenenfalls
die koaxiale Stellung der Scheiben 2 aufhebende Stöße aufgefangen werden können,
sind die Scheiben 2 mit Bohrungen 6 versehen, und zwar so, daß die Scheiben 2 freitragend
in bezug auf die Welle 1 gelagert sind und eine Berührung zwischen den Scheiben
2 und der Welle 1 bei normalem Betrieb nicht zustande kommt.
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Die Federn 4 werden mit einer gewissen Vorspannung eingebaut, und
zwar so, daß sie sowohl radial als auch axial vorgespannt sind. Während die axiale
Vorspannung die Riemenpressung auch dann gewährleistet, wenn der Riemen 3 am äußeren
Umfang der Scheiben 2 angreift, wird durch die radiale Vorspannung die koaxiale
Stellung der Scheiben 2 in bezug auf die Welle 1 sichergestellt.
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Zum Zwecke der Drehzahlregelung kann eine der beiden Scheiben 2 axial
verstellt werden, es ist aber auch möglich, beide Scheiben 2 gleichzeitig axial
zu verlagern. Wesentlich hierbei ist, daß im Falle der übertragung eines gesteigerten
Drehmomentes, also dann, wenn der Riemen 3 am .inneren Umfang der Scheiben 2 angreift,
eine entsprechende Versteifung der Federn 4 eintritt, die eine entsprechende Drehmomentsübertragung
der Federn zuläßt.
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Bei selbsttätig wirkenden Getrieben, z. B. bei solchen Getrieben,
beidenen die Drehzahlregelung durch Abstandsänderung der Getriebewelle erfolgen
kann, werden die Naben 5 fest, z. B. mittels der Keile 7 gelagert. Es ist darüber
hinaus aber auch möglich, die Drehzahlregelung durch eine axialeVerschiebung der
Naben 5 und insbesondere durch axiale Verschiebung einer der beiden Naben herbeizuführen.
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Die freitragende elastische Lagerung der Scheiben 2 ermöglicht den
Verzicht auf besondere Mittel zur Führung und Lagerung der Scheiben 2 auf der Welle
1, so daß sich der wesentliche Vorteil einer wartungsfreien Lagerung für die Scheiben
2 ergibt. Es wird also eine Schmierung überflüssig, die bisher bei .allen Getrieben
Schwierigkeiten bereitete. Es kann auch bei längerem Stillstand bzw. bei längerem
Betrieb des Getriebes kein sogenannter Paßrost auftreten, der einer stufenlosen
Regelung durch Verstellen der Keilflankenscheiben bei den bekannten Bauarten erheblichen
Widerstand entgegensetzt.
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Der Erfindungsgedanke kann auch gemäß Fig.2 verwirklicht werden durch
festhaftende, mit den angrenzen Teilen verbundene Gummiringfedem 8, die auch als
Segmente oder Blöcke über den Umfang der Scheiben 2 verteilt sein können. Beinahe
beieinanderliegenden Scheiben 2 sind die Ringfedern 8 so ausgebildet, daß sie einen
parallelogrammförmigen Querschnitt aufweisen, der sich beim Auseinanderführen der
Scheiben 2 verformt und gemäß der unteren Hälfte der Fig. 2 schließlich in einen
quadratischen oder rechteckigen Querschnitt übergeht. Die durch die Vulkanisation
mit den Federn 8 verbundenen inneren Metallringe 9 der Federn 8 sind etwa auf halber
Höhe der Scheiben 2 fest, z. B. durch eine Schweißnaht 10 mit den Scheiben verbunden.
Die am äußeren Umfang befindlichen und ebenfalls anvulkanisierten metallischen Glieder
11 werden von scheibenförmigen und oben in Richtung auf die Scheiben2 abgewinkelten
Naben 5' umfaßt und mit diesen, z. B. durch eine Verschraubung 12, verbunden.