-
Die Erfindung betrifft eine Keilriemenscheibe veränderlichen Durchmessers
mit einer ersten konischen Scheibenhälfte, die mittels eines hülsenförmigen Nabenabschnittes
auf einer Welle axial verschiebbar und drehfest gelagert ist, einer zweiten' konischen
Scheibenhälfte, die ebenfalls mittels eines hülsenförmigen Nabenabschnitts auf dem
Nabenabschnitt der ersten Scheibenhälfte axial verschiebbar und drehfest gelagert
ist, und zwei auf derselben Seite der Scheibenhälften angeordneten, die Scheibenhälften
gegeneinander drängenden Schraubenfedern, von denen die eine zwischen einem am Ende
des ersten Nabenabschnitts vorgesehenen Anschlag und einem ersten wellenfesten Anschlag
und die andere Schraubenfeder zwischen der zweiten Scheibenhälfte und einem zweiten
wellenfesten Anschlag angeordnet ist.
-
Der Zweck einer solchen Anordnung ist darin zu sehen, jede der beiden
Scheibenhälften durch die Federn so an der Getriebewelle axial abzustützen, daß
die Scheibenhälften in axialer Richtung gegen den Keilriemen gepreßt werden. Hierbei
kommt es im wesentlichen darauf an, dafür zu sorgen, daß der Keilriemen stets symmetrisch
zu einer Axialebene laufen kann, unabhängig davon, ob die beiden Scheibenhälften
mehr oder weniger dicht beieinanderliegen.
-
Bei einer bekannten Keilriemenscheibe der hier in Rede stehenden Gattung
sind zwei koaxial zueinander angeordnete Federn unterschiedlichen Durchmessers vorgesehen,
die auf die ihnen jeweils zugeordnete Scheibenhälfte einwirken, wobei sich beide
Federn an je einem wellenfesten Anschlag abstützen. Diese Anordnung setzt
voraus, daß beide Federn eine genau gleiche Kennlinie aufweisen, da sonst die eingangs
genannte Symmetrie nicht erreicht werden kann. Da indessen die Fertigung von Federn
unterschiedlichen Durchmessers mit einer übereinstimmenden Kennlinie recht aufwendig
ist und viel Präzision erfordert, ist die bekannte Anordnung wenig befriedigend.
-
Es ist fernerhin eine Keilriemenscheibe veränderlichen Durchmessers
bekannt, bei welcher der Verstell- und Ausgleichsmechanismus symmetrisch zu beiden
Seiten der Scheibenhälften angeordnet ist. Diese Anordnung ist an sich durchaus
brauchbar, hat aber den Nachteil, daß hier der Mindestabstand zwischen der Keilriemenebene
und einem erwünschten Wellenlager durch die Länge des auf beiden Seiten der Keilriemenscheibe
angeordneten Verstell- und Ausgleichsmechanismus fixiert wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Keilriemenscheibe veränderlichen
Durchmessers der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der sich die beiden
Scheibenhälften bei Veränderung des Durchmessers gleichmäßig und gegensinnig bezüglich
der ortsfesten Riemenebene bewegen, wobei diese Bewegung von einem auf der einen
Seite einer der beiden Scheibenhälften angeordneten Mechanismus selbsttätig gesteuert
wird.
-
Zum Lösen dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen
den axialen Enden der gleiche Abmessungen und gleiche Kennlinien aufweisenden Schraubenfedern
ein mit der Welle fest verbundener Anschlagkörper vorgesehen ist, dessen sich in
axialer Richtung gegenüberliegende Flächen als erster und zweiter wellenfester Anschlag
dienen.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, den erforderlichen Symmetrieverhältnissen
wesentlich besser gerecht zu werden. So können z. B. die Federn aus dem gleichen
Spiralfedermaterial abgelängt werden, wodurch gewährleistet_ist, -daß -beide zum
Einsatz gelangende Federn eine, exakt gleiche Kennlinie aufweisen. Schließlich hat
die nach der Erfindung geschaffene Keilriemenscheibe auch den Vorteil, daß unmittelbar
neben der Scheibe mit sehr kleinem Ab-
stand zur Mittelebene des Keilriemens
ein Wellenlager anbringbar ist. Dies ist insbesondere bei einer fliegend gelagerten
Keilriemenscheibe von erheblicher Bedeutung. Im übrigen ergibt sich durch die genannte
Abstandsverringerung zwischen der Keilriemenscheibenebene und dem Wellenlager eine
Verringerung in der Belastuhg der Welle und des Wellenlagers, wodurch sich die Laufgenauigkeit
und Lebensdauer des Keilriemens erhöht.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist noch vorgesehen, daß der
Anschlagkörper aus einem Ring besteht, der mittels einer Hülse an der Welle befestigt
ist, wobei diese Hülse die zwischen dem Ende des ersten Nabenabschnitts und dem
ersten wellenfesten Anschlag angeordnete Schraubenfeder umgibt und über die Enden
der beiden Nabenabschnitte hinausragt.
-
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht von der einen und F i g. 2 von
der anderen Seite, F i g. 3 einen axialen Schnitt nach der Linie
3-3
in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, F i g. 4 einen axialen
Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 1 in einer anderen Betriebslage und
ebenfalls vergrößertem Maßstab, F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie
5-5 in F i g. 4, F i g. 6 einen weiteren Schnitt durch die
Scheibe nach der Linie 6-6 der F i g. 4.
-
In den F i g. 1 bis 5 ist eine Keilriemenscheibe
10
veränderlichen Durchmessers mit einem Keilriemen 12 dargestellt. Die Scheibe
10, deren Konstruktion am besten aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich
ist, besitzt eine Welle 20 mit einer an einem Ende vorgesehenen Längsbohrung 22
' die sich vom linken Ende her nach innen erstreckt und das Ende einer Antriebswelle
(nicht gezeigt) aufnimmt. Auf der Welle 20 ist eine erste konische Scheibenhälfte
26 angeordnet, die in einen hülsenförnügen Nabenabschnitt 28 übergeht,
der sich in Längsrichtung und konzentrisch zu der Welle 20 erstreckt und auf letzterer
gleiten kann, wenn eine Durchmesseränderung der Keilriemenscheibe 10 vorgenommen
werden soll. Auf dem Nabenabschnitt 28 ist konzentrisch ein zu einer zweiten
Scheibenhälfte 30 gehörender, ebenfalls hülsenförmig ausgebildeter Nabenabschnitt
32 gleitend gelagert. Die beiden Scheibenhälften 26, 30 bilden die
Kontaktflächen für den Keilriemen 12.
-
Die Welle 20 und die beiden Scheibenhälften 26
und
30 sowie die Nabeaabschnitte 28 und 32 werden gemeinsam beispielsweise
von der nicht gezeigten Antriebswelle angetrieben und sind durch zwei Keile
35
und 36 entgegen einer Relativdrehung verriegelt, wobei der Keil
35 in einer Nut 38 in der Welle 20 und einer Nut 40 in der Innenseite
des Nabenabschnitts 28 angeordnet ist. Der Keil 36 befindet sich in
einer Nut 42 in dem Nabenabschnitt 28 und in einer Nut 44 in der Innenseite
des Nabenabschnitts 32. Der Keil 35 ist durch zwei Schrauben 46 und
48 - die sich durch Löcher in dem Nabenabschnitt 28 in mit Gewinde
versehene Löcher in dem Keil 35 hinein nach innen erstrecken - starr
in der Nut 40 befestigt.
Der Keil 36 wird durch eine Schraube
50
- die sich durch ein Loch in dem Nabenabschnitt 32
in ein
Gewindeloch des Keiles 36 hineinerstreckt -
starr in der Nut 44 gehalten.
Aus dieser Konstruktion ist ersichtlich, daß der Nabenabschnitt 28 mit der
Welle 20 umläuft, sich jedoch frei axial auf der Welle 20 verschieben kann. Gleichzeitig
kann der Nabenabschnitt 32 mit dem Nabenabschnitt 28 und der Welle
20 umlaufen, wobei sich jedoch der Nabenabschnitt 32 frei auf dem Nabenabschnitt
28 verschieben kann. Um das Schmiermittel in den Lagerflächen zwischen den
Nabenabschnitten 28 und 32
abgedichtet zu halten, ist an dem unteren
Rand der Scheibenhälfte 30 eine O-Ringdichtung 52 angeordnet, die
in einer konzentrischen Nut 54 sitzt. Das Schmiermittel auf den Lagerflächen zwischen
dem Nabenabschnitt 28 und der Welle 20 wird dadurch abgedichtet gehalten, daß unter
der Scheibenhälfte 26 eine O-Ringdichtung 56 angeordnet ist, die in
einer Nut 58 sitzt. Die Welle 20 und die beiden Nabenabschnitte
28, 32 mit ihren entsprechenden Scheibenhälften 26, 30 bestehen beispielsweise
aus Stahl, obwohl auch andere geeignete Materialien, wie z. B. Aluminium, verwendet
werden können.
-
Zum selbsttätigen Verändern des Durchmessers der Riemenscheibe
10 in Abhängigkeit von der auf den Riemen 12 wirksamen Spannung sind zwei
Schraubenfedern 60 und 62 vorgesehen, die hinsichtlich einer gleichen
Kennlinie den gleichen Durchmesser haben sowie von gleicher Länge und Drahtstärke
sind. Die beiden Federn 60, 62 sind auf dem Nabenabschnitt 32 gelagert
und werden durch einen konzentrisch den Nabenabschnitt 32 umgebenden Anschlagkörper
64 voneinander getrennt, der durch eine Hülse 66 mit der Welle 20 verbunden
ist. Die Hülse 66 ist durch einen sich nach innen erstreckenden U-förmigen
Flansch 68 auf dem Anschlagkörper 64 starr mit letzterem verbunden, indem
die Hülse 66
einen ringförmigen Außenflansch 70 aufweist, der in den
U-förmigen Flansch 68 eingreift. Das äußere Ende der Hülse 66 ist
durch einen scheibenförmigen Endkörper 72 mit der Welle 20 verbunden, die
dort eine ringförmige Nut 74 aufweist, in welche der Endkörper 72 zu liegen
kommt und durch eine scheibenförmige Platte 76 mit der Welle 20 in festem
Eingriff gehalten wird, und zwar durch einen Bolzen 78, der sich durch ein
Loch 80 in der Platte 76 hindurch und in eine mit Gewinde versehene
Axialbohrung 82 in der Welle 20 hineinerstreckt.
-
über der Feder 60 ist eine Abdeckung 84 angeordnet, die mit
radial nach innen verlaufenden Flanschen 86 und 88 versehen ist, um
die Feder und andere innere Steuervorrichtungsteile wirksam vor Schmutz und anderen
Fremdkörpern zu schützen. Die Feder 60 wirkt effektiv zwischen der Scheibenhälfte
30 und dem Anschlagkörper 64, wobei der Flansch 86 der Abdeckung 84
zwischen der Scheibenhälfte 30 und dem benachbarten Ende der Feder
60 angeordnet ist. Die Feder 62 wirkt zwischen der gegenüberliegenden
Seite des Anschlagkörpers 64 und einem Haltekörper 90, der mit einem nach
außen vorspringenden Flansch 92 versehen ist, der mit dem benachbarten Ende
der Feder 62 zusammenarbeitet. Der Haltekörper 90 ist an dem Ende
des Nabenabschnitts 28 durch eine Anzahl Schrauben 94 befestigt, welche sich
durch den Haltekörper 90 hindurch erstrecken und durch Löcher 96 in
das Ende des Nabenabschnitts 28 eingeschraubt sind. Eine O-Ringdichtung
100, die in einer ringförinigen Nut 102 angeordnet ist, bildet eine Schmiermitteldichtung
zwischen dem ringförmigen Anschlagkörper 64 und der Außenseite des Nabenabschnitts
32.
-
Um die gewünschte Änderung des Durchmessers der Keilriemenscheibe
10 zu erreichen, werden die benachbarten Enden der Federn 60 und
62 effektiv an der Welle 20 verankert, wobei die Hülse 66 und der
ringförmige Anschlagkörper 64 sowie das entgegengesetzte Ende der Feder
60 zusammenwirken und die Scheibenhälfte 30 betätigen, während das
entgegengesetzte Ende der Feder 62 auf die Scheibenhälfte 26 in entgegengesetzter
Richtung einwirkt, indem sie durch den Haltekörper 90, die Schrauben 94 und
den Nabenabschnitt 28 eine Kraft auf letztere überträgt. Sowie der Riemen
12 eine zunehmende Kraft auf die Innenseiten der Scheibenhälften 26 und
30 ausübt, bewegen sich letztere in Abhängigkeit von der zunehmenden Kraft
nach außen, wobei die Scheibenhälfte 30 die Feder 60 zusammendrückt,
während diese fest gegen den starr angeordneten ringförmigen Anschlagkörper 64 gehalten
wird. Die Scheibenhälfte 26 drückt gleichzeitig die Feder 62 zusammen,
wobei diese ebenfalls fest gegen den starr angeordneten Anschlagkörper 64 gehalten
wird. Da sich die beiden Federn 60, 62 hinsichtlich der Ausdehnung und Zusammenziehung
unter Last gleichmäßig verhalten, bewegen sich die beiden Scheibenhälften
26, 30 um die gleiche Entfernung von der ursprünglichen Mittelebene des Riemens
12 nach außen und nach innen, sobald die auf den Riemen einwirkende Spannung verstärkt
oder vermindert wird.