DE1775857B2 - Keilriemenwechselgetriebe - Google Patents

Description

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Getriebe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung sind z. B. aus der schweizerischen Patentschrift 346 743 bzw. der französischen Patentschrift 1367 619 bekannt. Bei so!chen Getrieben,ist die Einrichtung zur Verstellung der, beweglichen Kegelscheibenhälfte so ausgebildet und angeordnet, daß alle an der Auseinanderbewegung der beiden Kegelscheibenhälften beteiligten Bauteile, sofern sie dabei zu bewegen sind, um genau die der Auseinanderbewegung entsprechenden Länge in Axialrichtung verschoben werden. Somit ist bei diesen Getrieben infolge des Fehlens einer Untersetzung zwischen der einen Kegelscheibenhälfte einerseits und den übrigen an der Verstellung beteiligten Bauteilen andererseits eine sehr beachtliche Gesamtbaulänge und damit ein entsprechend großer Platzbedarf beim Einbau in irgendwelche Maschinenanlagen erforderlich.

In Anbetracht dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Keilriemenwechselgeiriebe der bekannten Gattung derart auszubilden, daß die hydraulische Einstellung mit Rückstellungsführung der Kegelscheiben-Einstellung (Nachlaufsteuerung) in axialer Richtung und in radialer Richtung in Bezug auf den kleinstmöglichen Riemen] auf durchmesser einen geringen .Platzbedarf beansprucht.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst

Es ist bereits ein nicht hydraulisch verstellbares Keilriemenwechselgetriebe mit einer Untersetzungseinrichtung aus der deutschen Auslegeschrift 1 032 633 bekannt. Die Untersetzungsemrichtung in Form mehrerer Schwenkhebel und dergleichen Bauteile, die zwischen der beweglichen Kegelscheibenhälfte und der Antriebswelle angeordnet sind, dient dort jedoch der Veränderung des Riemenlaufdurchmessers in Abhängigkeit vom Drehmoment und nicht einer Verkürzung der Baulänge des Getriebes. Im übrigen beansprucht die dort vorgesehene Untersetzungseinrichtung selbst einen erheblichen Platzbedarf, und zwar sowohl in axialer als auch in radialer Richtung.

Des weiteren ist eine Untersetzungseinrichtung bei Keilriemenwechselgetrieben aus der USA.-Patentschrift 2 803 143 bekannt. Auch hier handelt es sich einerseits um ein nicht hydraulisch verstellbares Getriebe und andererseits um eine Untersetzungseinrichtung unter Verwendung von Zahnraddifferentialgetrieben, Federn und Schwenkhebeln zur Bewirkung einer Relativbewegung zwischen_den beiden Hälften eines Kegelscheibenrades in Verbindung mit einer Veränderung des Riemenlauf durchmesser; dabei ist wegen der notwendigen Unterbringung des Differentials im Inneren des Kegelscheibenrads und der axial neben dem Rad angeordneten Schwenkhebel eine sehr erhebliche Baugröße gegeben, und zwar ganz besonders auch in radialer Hinsicht.

Ein ähnliches, ebenfalls nicht hydraulisch verstellbares Keilriemenwechselgetriebe ist schließlich noch aus der USA.-Patentschrift 2 970 493 bekannt, bei dem die dort wiederum vorgesehene Untersetzungseinrichtung nicht zur Verkürzung der Verstellwege, sondern lediglich in Hinblick auf die Durchführung der Verstellung der Riemenlaufdurchmesser dient und wiederum eine erhebliche Baugröße nach sich zieht.

Durch die Erfindung wird eine sehr kompakte Baugröße ermöglicht, weil hier infolge entsprechender Zwischenschaltung der maximal mögliche Verstellweg der Kegelscheibenhälften nicht direkt, sondern über die Untersetzungsmittel reduziert die Baugt öße beeinflußt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in dem Unteranspruch aufgeführt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert; in diesen zeigen:

F i g. 1, 3 und 4 Axialschnitte durch eine Antriebsscheibe, deren Steuerung einen Untersetzungshebel aufweist, je bei verschiedenen Arbeitsstellungen,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Nabe der Antriebsscheibe im Bereich der Achse des Untersetzungshebels und

F i g. 5 eine Stirnansicht der Steuerung des Verteilers.

In F i g. 1 haben die Kegelscheibenhälften 1 und 2 der Antriebsscheibe ihren größten Abstand. Der Tra-

pez- oder Keilriemen 3 umschlingt den Freilaufring 4, der mittels Kugellager 5 auf der Nabe 6 gelagert ist, auf der die feste, d. h. axial unverschiebbare, Kegelscheibenhälfte 2 zentriert ist, die gleichzeitig mit der Nabe 6 durch Schrauben 8 mit der treibenden Welle 7 fest vereinigt ist.

Die Nabe 6 besitzt Stege 11 und Nuten 12, in die entsprechende Nuten 9 und Stege 10 eingreifen, die am Ende der Nabe 14 der beweglichen, d.h. axial verschiebbaren, Kegelscheibenhälfte 1 eingreifen.

Auf dem Ende der Nabe 6 ist ein Zylinder 24 zentriert und mit Schiaubeu 15 befestigt, der eine Bohrung 16 und einen Boden 23 aufweist und in dem sich die Nabe 14 der beweglichen Kegelscheibenhälfte 1 verschieben kann. Ein Dichtungsring 18 ist in das Ende der Nabe 14 eingelassen, dessen Lippe 19 in der Bohrung 16 gleitet. Ein zweiter Dichtungsring 20 ist auf der Nabe 6 angebracht und liegt mit seiner Lippe 22 an der Innenseite des Zylinders 21 an, der in der Nabe 14 der beweglichen Kegelscheibenhälfte 1 ausgebildet ist.

Auf diese Weise wird ein ringförmiger Kolben gebildet, dessen Kolbenfläche durch die Differenz der Durchmesser der Dichtungsringe 18 und 20 bestimmt ist und auf den eine Druckflüssigkeit einwirkt.

Ein Achshebel 25 als Untersetzungseinrichtung mit kugeligem bzw. ringförmigem Körper 26 kann Schwingbewegungen in einer Bohrung 27 der Nabe 6 ausführen. Er ist durch einen Arm 28 verlängert, der einen Kugelkopf 29 aufweist, der mit geringem Spiel in eine Ausnehmung 30 eingreift, die in der Nabe 14 ausgebildet ist. Ein in die Nabe 6 eingefräster Längsschfitz 31 ermöglicht den Durchtritt des Arms 28 und damit des Achshebels 25, der außerdem einen Kugelkopf 32 aufweist, der diametral gegenüber dem Kugelkopf 29 angeordnet ist und als Stützpunkt zwischen dem Boden 33 einer Nut, die gleich seinem Durchmesser ist, und dem Ende einer Stange 34 eingreift, die in den Boden 23 des Zylinders 24 eingetrieben ist. Zwei Stifte 35 mit kugeligem Kopf bewegen sich in einer Nut 37, deren Breite dem Kopfdurchmesser der Stifte 35 gleich ist und die in das als Nachlaufschieber ausgebildete Regelorgan 38 eingef rast ist, in dem der Verteiler- bzw. Steuerkolben 39 gleiten kann. Der Nachlaufschieber 38 ist mit dem rechten Ende in der Nabe 6 und mit dem linken Ende im Boden 23 des Zylinders 24 zentriert.

Der Verteilerkolben 39 besitzt eine Ringnut 40, in die die Druckflüssigkeit durch den Kanal 42 und das Rohr 41 eintritt, und eine Ringnut 43 für die Abführung der Flüssigkeit durch die Löcher 44, die in die Aussparung 45 münden, die an das Rohr 46 angeschlossen ist, das die austretende Flüssigkeit zum Vorratstank (nicht dargestellt) leitet.

Die Eintrittsnut 40 und die Austrittsnut 43 sind durch eine Zylinderbreite getrennt, die gleich oder im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Löcher 47 ist, die in dem Nachlaufschieber 38 ausgebildet sind und abwechselnd zum Zuführen oder Abführen der Druckflüssigkeit dienen.

Ein Hebel 48, der bei 49 verschwenkbar gelagert ist, steuert durch einen Gleiter 50 das starre Rohr 41, das durch einen Schlauch od. dgl. (nicht dargestellt) an die Druckflüssigkeitsquelle angeschlossen ist.

Um das Entweichen von Druckflüssigkeit zu begrenzen, ist das Spiel zwischen den Arbeits- und Verteilerorganen der Flüssigkeit auf ein mit dem guten Arbeiten noch verträgliches kleinstes Maß herabgesetzt. Auf alle Fälle wird die entweichende Flüssigkeit in einer Kehle 51 aufgefangen, um zum Vorratstank geleitet zu werden.

Die Außenseite 52 des Zylinders 24 ist frei und kann als Antriebsscheibe für Hilfsantriebe dienen.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende.

Die treibende Welle 7 setzt die Antriebsscheibe als Ganzes in Drehung. Nur der Verteilerkolben 39

ίο nimmt nicht an der Drehung teil, weil er über den Gleiter 50 mit dem Steuerhebel 48 verbunden ist.

In der Stellung der F i g. 1 wird der Steuerhebel 48 in seine rechte Endstellung gezogen, so daß die Kegelscheibenhälften 1 und 2 ihren größten Abstand

besitzen. Dieser Abstand ist vorzugsweise um einen ausreichenden Betrag größer als die Breite des Riemens 3, der den Freilaufring 4 umschlingt, der mittels Wälzlagers auf der Nabe6 läuft. Die treibende Welle 7 ist so von der Antriebsscheibe und der Abtriebsscheibe (nicht dargestellt) getrennt und das Getriebe ist ausgekuppelt.

Wenn der Hebel 48 nach links bewegt wird (F i g. 3) bewegt er über den Gleiter 50 und das Rohr 41 den Verteilerkolben 39 nach rechts, der die Loeher 47 um eine Länge 1 freilegt und so Druckflüssigkeit durchtreten läßt, die durch den Kanal 42 ankommt, in eine ringförmige Aussparung 55 eintritt und durch Öffnungen 56 in den geschlossenen Raum gelangt, der von den Dichtungsringen 18 und 20 ge-

bildet und begrenzt wird. Diese Flüssigkeit drückt dann auf den Ringkolben, der von der Nabe 14 der beweglichen Kegelscheibenhälfte 1 gebildet wird, die nach rechts verschoben wird und den Riemen 3 zusammendrückt, dessen Abrolldurchmesser dadurch vergrößert wird, wobei er an den gegenüberliegenden" Kegelflächen der Kegclscheibenhälften 1 und 2, die die Antriebsscheibe bilden, emporsteigt.

Für eine Öffnung des Verteilerkolbens 39 von der Länge 1 ergibt sich, daß die bewegliche Kegelschei-

benhälfte 1 sich um eine Länge L verschiebt und in die Stellung 58 kommt, wodurch sich der Riemen 3 und 59 verlagert (strichpunktierte Stellung in Fig 3). Bei dieser Verschiebung hat die Nabe 14 der beweglichen Kegelscheibenhälfte 1 den Kugelkopf 29

des Achshebels 25 mitgenommen, der um den Kugelkopf 32 geschwenkt worden ist. Die Achse des Achshebels 25 verlagert sich dabei nach 60, wobei der Nachlaufschieber 38 durch die Kugelstifte 35 um eine Länge 1 nach rechts verschoben wird, so daß er

in bezug auf den Verteilerkolben 39 dieselbe Stellung wie in F i g. 1 einnimmt, in der die Nut 40 verschlossen ist, so daß der Eintritt von Drucköl gesperrt ist.

Diese verschiedenen Bewegungen der beweglichen

Kegelscheibenhälfte 1 und des Verteilerkolbens 39 werden vermöge der durch den Hebel 25 bewirkten Untersetzung erhalten, dessen wirksame Hebelarme/! und B (Fig. 2) in Stellung 60 die Untersetzung L bedingen. Dadurch ergibt sich unter anderem

eine sehr vorteilhafte und bedeutende Ersparnis in der Breitenausdehnung der Antriebsscheibe.

Somit ist die bewegliche Kegelscheibenhälfte 1 in der Stellung 58 festgelegt und der Riemen 3 auf seinem neuen Abrollradius 59 festgehalten, und zwar automatisch, denn jede Verstellung, die durch Entweichen von Drucköl und durch den Druck des Riemens mit seinen Flanken hervorgerufen wird, hat zur Wirkung, daß der untersetzende Achshebel 25 nach

links bewegt wird und sogleich auf den Nachlaufschieber 38 einwirkt, der so um ein ausreichendes Maß nach links verschoben wird, damit die Löcher 47 die Nut 40 freilegen, so daß Druckflüssigkeit eintritt, die die bewegliche Kegelscheibenhälfte 1 in die Stellung 58 und den Riemen in die Stellung 59 zurückführt. Diese Stellungsänderungen sind sehr gering und der Rollradius des Riemens wird durch die Stellung des Hebels 48 unveränderlich festgelegt, so daß eine definierte und stabile Bewegungsübertragung aufrechterhalten wird. Auf die gleiche Weise können durch die Bewegung des Hebels 48 alle Stellungen der beweglichen Kegelscheibenhälfte 1 und demzufolge des Riemens 3 erhalten werden, von dem kleinsten Rollradius gemäß F i g. 1 bis zum größten Rollradius gemäß Fig.4, wo der Riemen die Stellung 61 und die bewegliche Kegelscheibe 1 die Stellung 62 einnehmen. Bei dieser Steuerung bewegt sich der Hebel 48 von seinem rechten Endanschlag 63 zu seinem linken Endanschlag 64.

Wenn umgekehrt der Steuerhebel 48 von seiner Stellung am Anschlag 64 (Fig.4) nach rechts bewegt wird, wird der Verteilerkolben nach links verschoben, wodurch die Nut 43 die Löcher 47 des Schiebers 38 freilegt und die zwischen der Zylinderbohrung 16 und der Nabe 6 enthaltende Flüssigkeit durch den Ringkolben verdrängt wird, der von der Nabe 14 der beweglichen Kegelscheibenhälfte 1 gebildet wird, die durch die Reaktion der Flanken des Riemens 3 auf die konische Fläche nach links gedrückt wird zufolge des Zugs, der auf den Riemen durch die Abtriebsscheibe (nicht dargestellt) ausgeübt wird, um die Verkleinerung des Rollendurchmessers an der Antriebsscheibe zu bewirken.

Bei ihrer Bewegung nach links nimmt die Nabe 14 den Achshebel 25 an seinem Kugelkopf 29 mit, wobei der Schieber 38 durch die Kugelstifte 35 nach links verschoben wird, so daß, wenn der Verteilerkolben 39 in einer gewünschten Stellung angehalten wird, der Nachlaufschieber 38 die Nut 43 verschließt und so das Ausströmen der Flüssigkeit unterbindet und die bewegliche Kegelscheibenhälfte 1 in der Stellung festlegt, die der des Verteilerkolbens 39 und damit auch derjenigen des Hebels 48 entspricht.

Das Gleiche gilt auch für alle Stellungen des Hebels 48 von links bis rechts, wodurch die bewegliche Kegelscheibenhälfte 1 aus der Stellung gemäß F i g. 4 in die Stellung gemäß F i g. 1 zurückgestellt und der Riemen 3 vom größten zum kleinsten Rollradius in die ausgekuppelte Stellung zurückgebracht werden.

Bei dieser Ausführungsform ist der untersetzende Hebel einseitig wirksam; doch kann er ohne die Erfindung zu verlassen, durch einen zweiseitig wirksamen Hebel ersetzt werden, der sich dann an einer in die Nabe eingesetzten Hülse, die er durchdringt, abstützen würde; ein derartiger Hebel würde ganz aui derselben Seite der geometrischen Achse der Scheibe liegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Keilriemenwechseigetriebe mit hydraulischer Axialverstellung der einen Kegelscheibenhälfte einer Riemenscheibe, bei der die axial verschiebbare Scheibenhälfte auf der Nabe der feststehenden Scheibenhälfte geführt und diese Nabe als Stellzylinder für die Verschiebung der axial beweglichen ScheibenhäUte ausgebildet ist, wobei ein den Zu- und Abfluß zum Stellzylinder einleitender Verteilerschieber und ein mit ihm zusammenwirkender, zur Rückführung der Kegelscheibeneinstellung mit der verschiebbaren Scheibenhälfte zwangläufig gekoppelter Nachlaufschieber im Innern der feststehenden Nabe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verkürzung der Nachlaufbewegung des Nachlaufschiebers (38) im Innern der Nabe (6) zwischen der verschiebbaren Kegel-Scheibenhälfte (1) und dem Nachlauf-Schieber (38) eine untersetzende Einrichtung in Form eines einseitigen Hebels (25) vorgesehen ist, der sich beiderseits der geometrischen Achse der Kegelscheibenhälften (1, 2) erstreckt, der seinen »5 Stützpunkt (32) an der Nabe (6) der festen Kegelscheibenhälfte (2) hat und dessen mittlerer Teil (26) ringförmig gestaltet ist und den in Achsrichtung beweglichen Nachlaufschieber (38) umfaßt, der in der Nabe (6) zentriert ist und an seiner Außenseite mindestens einen Hohlraum (37) aufweist, in den..radiaje innere Finger (35) des mittleren ringförmigen Teils (26) des Hebels (25) eingreifen und schwingen können. ·

2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere ringförmige Teil (26) des Hebels (25) außen mit einem sich beiderseits eines größten Kreises erstreckenden kugeligen Bereich in der Nabe (6) zentriert ist, wobei dieser Bereich zwei einander gegenüberliegende Kugelköpfe (32, 39) trägt, von denen der eine (32) in ein Loch (33) der Nabe (6) und der andere (29) in eine Ausnehmung (30) an der beweglichen Kegelscheibenhälfte (1) eingreift und von einem flachen Arm (28) getragen wird, der 'einen Längsschlitz (31) der Nabe (6) durchdringt und durch diesen geführt ist.