DE2049745A1

DE2049745A1 - Veränderlicher Antrieb

Info

Publication number: DE2049745A1
Application number: DE19702049745
Authority: DE
Inventors: Howard G River Forest Faulstich Henry W Chicago 111 Shambaugh (V St A)
Original assignee: Lovejoy LLC
Current assignee: Lovejoy LLC
Priority date: 1969-10-10
Filing date: 1970-10-09
Publication date: 1971-05-13
Also published as: US3604282A; AU2098270A

Description

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P 5!} CO /Be 9· Oktober 1970

Lovejoy, Inc. ä

River Forest,
Illinois, USA

Veränderlicher Antrieb

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für drehzahlverändüi-liche» schlupffreie Antriebsübertragung.

Ein viichtiger; Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer besondorfj wirtschaftlich herstellbaren und betreibbaren Vorrichtung I'LL* drehzriJti Il veränderliche , schlupf freie Antriobfmbertraf'runjr, an welcher eine Änderung des /intriebsverhältnissea mit einen Mindostaufwand an Wet-kzeug, Handarbeit und Zeit durchführbar ist.

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Demgemäß ist bei einem Antrieb der eingangs genannten Art; erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein schmales, mit och Li t.",cn versehenem, auf bestimmte Länge- geschnittenes Bnnd zu einer kreisförmigen Ri e won auf lage in Form einer Schlaufe mit :-\usanimenstoß ariden .Enden gebogen und auf einer Halberung angeordnet ist, welche Riemenscheibenhälften mit einander gegenüberstehenden konzentrische Rillen tragenden Flächen zur Aufnahme der aus dem Band gebildeten Riemenauflage aufweist.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Antrieb in der Weise ausgebildet, daß ein aus einem biegsamen Material bestehendes Band von bestimmter Länge zu einem Kreis von bestimmtem Durchmesser mit zusammenstoßenden Enden zusammenbiegbar ist, daß das Band wenigstens ein in Längsrichtung verlaufendes Kantenteil und ein in Längsrichtung verlaufendes, über die gesamte Länge mit im wesentlichen gleich großen, mit Abständen in Längsrichtung angeordneten Schlitzen versehenes Teil aufweist und daß das Band drehfest auf einer Halterung befestigbar ist.

Somit ist der erfindungsgemäße Antrieb aus einer drehbaren Halterung und einem in Stücke beliebiger Länge trennbaren Bandmaterial gebildet, welches mit der Halterung zusammengefügt wird. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine schrittweise Verstellung des Übertragungsverhältnisses mit geringsten Kosten und ohne besondere Fachkenntnisse erziel-' bar.

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Zur Schaffung der- erfindungsgemäßen, drehzahlveränderlichen und schlupffreien Antriebsübertragung dient zunächst ein schmales, im Mittelteil mit Schlitzen versehenes Band aus einem biegsamen Material. Von diesem schneidet man ein Stück von geeigneter Länge und biegt dieses bis zum stumpfen Zusammenstoßen der 32nden zusammen, um eine Ri em en auf lage von bestimmtem Durchmesser zu bilden. Das mit den Schlitzen versehene Q?eil des Bandes ist gegenüber den übrigen Teilen versetzt, so daß der Teilungsdurchmesser und das Teilungsmaß des Bandes dein Teilungsdurchmesser und dem Teilungsmaß eines Zahnriemens entsprechen. Die Einrichtungen zur drehbaren Halterung des Bandes enthalten relativ zueinander bewegliche Riemenscheibenhälften mit konzentrisch gerillten, einander gegenüberstehenden Flächen. In den Flächen angeordnete Radial nuten dienen zusammen mit an dem Band gebildeten Vorsprüngen der Verhinderung des Vefdrehens des Bandes gegenüber den Riemenscheibenhälften .

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Verteile der Erfindung ergeben^sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Antriebs,

Fig. 2 eine Teilansicht entsprechend der Linie 2-2 in Fig. 1,

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Pig. 3 eine vergrößerte 'J.'eilansicht eines weiteren Teiles der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindung^fceinäßen Hiemenauflage,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform der Riemenauflage nach Fig. 4 und ■

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang.der Linie 7-7 in Fig. 6.

In der Zeichnung sind gleiche Teile durchgehend mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 ist eine insgesamt mit 2 bezeichnete Riemenscheibe drehfest auf einer Welle 1 befestigt. Die Riemenscheibe 2 besteht aus den Riemenscheibenhälften 3 und 4. Die Riemenscheibenhälften 3> 4 sind aufeinander zu und voneinander weg beweglich angeordnet. Zu diesem Zweck ragt an der Riemenscheibenhälfte 3 eine von der Welle 1 durchsetzte und in geeigneter V/eise, beispielsweise mittels eines WeI]en» keiles 6 darauf verkeilte axiale Nabe 5 hervor. Auf der verlängerten Nabe 5 ist die Eiernenscheibenhälfte 4 mit einer riittelbohrung 4a' gleitend geführt.

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Gegen Drehung auf der lh\he 5 ist die Riemenscheibenhälfte in bekannter V/eLse, zum iioispiel mittels eines Keiles 7 gesichert .

In den einander .'iugekeli.pten Flächen 3a, 4a der- Riemenscheibenhäirten 3, 4 ist eine Vielzahl konzentrischer Rillen 10 gebildet. Dabei ist die /nzahl der Rillen 10 sowie ihr gegenseitiger Abstand beliebig wählbar und entspricht vorzugsweise den für die Änderungen des Antriebsverhältnisses zu ä erwartenden verschiedenen Durchmessern. Außerdem ist in jeder der Flächen 3a> 4a eine radial verlaufende Nut 11 gebildet.

Die in Fig. 4 dargestellte Riemenauflage weist die Form eines Bandes 15 aus biegsamen Material auf, mit in gegenseitigem Abstand parallel zueinander in einer gemeinsamen Ebene in Längsrichtung verlaufenden Seitenteilen 16, 17· Das schmale Mittelteil des Bandus I5 ist gegenüber der Ebene oder Fläche der Seitenteile 16,17 mittels einer Kröpfung 18 versetzt und weist im wesentlichen über seine gesamte Länge Schlitze 19 auf. Zwischen den Schlitzen 19 verbinden Verbindungsstege 20 die Seitenteile 16, 17» in einer parallel zu deren Ebene oder Fläche verlaufenden Fläche.

Das in Fig. 4 dargestellte Band ist beispielsweise ein von einem Band unbestimmter Läm/e geschnittenes Teilstück von bestimmter Länge, wobei die an den Enden des Bandes geführten Schni tfce vorzugsweise durch jeweils einen Verbindun-^sr.teg 20 geführt sind, so daß an beiden Enden des Banden I5 jeweils oia Vtirbindungcstef.¹; 20a von halber Breite vorhanden iat.

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Neben einem Ende des Bandes I5 ist an der Unterseite eines Verbindung stetes 20 ein Arretierband 2^ beispielweise mit Schweißpunkton 26' bofestigt. Das Arretierband 25 ist in seinem Mittelteil entsprechend der Form des Verbinüungssteges 20 gekröya'o und bildet über die Kantenteile 16, I7 hinausragende Vcrsprunge 26, welche in die Radialnuten 11 einführbar sind (Fig. 1). Selbstverständlich können die Vorsprünge 26 auch durch in geeigneter Weise, beispielsweise durch Punktschweißung, unterhalb der Kantenteile 16, I7 befestigte und über diese hinausragende getrennte Bänder gebildet sein.

Das Band I5 kann auch in gebrauchsfertigen Stücken von bestimmten Längen gefertigt sein, wobei die VorSprünge 26 in der vorstehend beschriebenen V/eise gebildet sein können.In einem solchen Fall können die Vorsprünge jedoch auch entsprechend der Darstellung in Fig. 6 und 7 gebildet sein. Dabei wird bei der Bearbeitung des Bandes I5 während der Herstellung eines an einem Ende des Bandstückes gelegenen Schlitzes 19 ein Teil des abgetrennten Materials abwärts über die Unterseite der Kantenteile 16, I7 umgeschlagen. Die dann über die Kantenteile 16, 17 hinausstehenden Teile werden dann in Länge und Breite auf das zum Einführen in die Radialnut 11 erforderliche Maß beschnitten und bilden dann die Vorsprünge 27 (Fig. 6, 7)·

Die konzentrischen Rillen 10 haben eine parallel zur Achse der Welle 1 verlaufende innere Seitenfläche 10a und eine von der Bodenfläche 10c der Rille 10 auswärts divergiorende äußere Seitenwandung 10b (Fig. 3).

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Die Rillen 10 sind zweckmäßig gruppenweise angeordnet, wobei die radial innere Rille jeder Gruppe zum Erleichtern der Auffindung vorwiegend oder häufiger verwendeter Durchmesser der durch das Band 15 gebildeten Riemenauflage eine verlängerte innere Seitenwandung hat.

Die erfinüungsgernäße Vorrichtung ist folgendermaßen zu verwenden: Es sei angenommen, daß ein Bandmaterial von der Form nach Pig. 4 in unbestimmter Länge vorhanden ist. Für den Zusammenbau der erfindungsgemäßen veränderlichen Antriebεvorrichtung trennt eine Bedienungsperson ein Teilstück bestimmter Länge von dem Bandmaterial ab-und befestigt an der Unterseite der Kantenteile 16, 17 einen Arretierstreifen 25» bzw. getrennte Arretierteile, um das abgetrennte Bandstück 15 mit den ArretiervorSprüngen 26 su versehen.

Bei auseinandergeführten Riemenscheibenhälften 3» 4 wird das Bandstück I5 nun zusammengebogen, so daß die jeweils einen halben Verbindungssteg 20a aufweisenden Enden stumpf zusammenstoßen. Darauf wird einer der VorSprünge 26 in die Radiainut 11 einer der Riemenscheibenhälften eingeführt. Bei der dargestellten Ausführungsform würde ein Vorsprung 26 in die Radialnut 11 beispielsweise der festen Riemenscheibenhälfte 5 eingeführt und die entsprechende Kante 16 in eine Rille 10 der gleichen Hälfte eingelegt. Anschließend wird die bewegliche Riemenscheibenhälfte 4 auf der Habe 5 so verschoben, daß der gegenüber angeordnete Vorsprung 26 in die Nut 11 dieser Hälfte eintritt. Gleichzeitig damit tritt die Kante I? in die entsprechende Rille 10 der Riemenscheibenhälfte 4. Schließlich wird die Riemenscheibenhälfte 4 auf der Nabe 5 mittels des Keils 7 befestigt, womit die Vorrichtung betriebsbereit iat.

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Durch, die konzentrischen Rillen 10 ist die Bildung einer genau kreisförmigen Eiemenauflage mit dem ,jeweils erforderlichen Durchmesser und Antriebsverhältnis durch das Band I5 gewährleistet.

Der Teilungsdurchmesser eines (nicht dargestellten) Antriebszahnriemens verläuft durch dessen Körper, während seine Teilung;: abmessung mit der Änderung der Länge des um die Riemenscheibe 2 geschlungenen Teils des Riemens veränderlich ist. Dementsprechend verläuft der Teilungsdurchmesser des Bandes I5 durch die Kantenteile 16, I7 und ändert sich mit dem des Riemens in Abhängigkeit von Änderungen der durch das Band I5 gebildeten Riemenauflage. · ,

Zur Veränderung der Drehzahl der-Vorrichtung 2, d.h. zur Veränderung des Übertragungsverhältnisses einer die Riemenscheibe 2 enthaltenden Vorrichtung wird ein Bandstück I5 von entsprechenden Abmessungen in der vorstehend erläuterten Weise eingebaut. Bei im vorhinein bekannten Längen der Bandstücke I5 können Vorsprünge 27 entsprechend Fig. 6 und 7 an vorgefertigten Bandstücken der geforderten Längen gebildet sein, d.h. also, den jeweiligen Rillen 10 entsprechende Bandlängen I5 mit Vorsprüngen 26 oder 27 vorgefertigt sein.

Der Durchmesser bzw. der Umfang des die geschlitzte Bandauflage bildenden Bandes I5 kann in jeweils nur einem Zahn oder einer Teilungseinheit entsprechenden Schritten veränderbar sein. Beispielsweise würde eine Rille 10 mit einem Durchmesser von 202,18 mm ein Band mit einer Länge von 635 mm aufnehmen .

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V/enn die Schlitze 19 des Bandes I5 entsprechend einem genormten. Antriebsriemen mit einer Teilung von 12,7 mm angeordnet sind, wären dann in einem solchen Band£3tück fünfzig Schlitze. Für eine Änderung des Antriobi-rverhältnisses von 2 % sind von dem Bandstück 15 dann nur 12,7 nim zu entfernen, so daß nun neunundvierzig Schlitze 19 für den Eingriff des Zahnriemens vorhanden sind. Der Durchmesser des Bandes wäre dabei auf 198,12 mm reduziert und das Band damit in die radial einwärts nächste Rille 10 der Riemenscheibe 2 einführbar.

In entsprechender Weise läßt sich das Antriebsverhältnis der ein Band von 635 mm Länge aufweisenden Vorrichtung verdoppeln, indem das Band I5 halbiert wird, d.h. also, auf eine Länge vcn 517550 mm abgeschnitten wird. Das abgeschnittene Band I5 ergäbe einen Kreis von 101,1 mm Durchmesser, der in eine den entsprechenden Durchmesser aufweisende Rille 10 der Riemenscheibe 2 einsetzbar wäre und fünfundzwanzig Schlitze für den Eingriff des beschriebenen Zahnriemens hätte.

Vorstehend ist anhand eines Bandes I5, dessen Ausgangslänge verkürzt wird, eine Vergrößerung des Antriebsverhältnisses g beschrieben. Die gleichen Verhältnisse sind selbstverständlich auch dann gegeben, wenn Bandstücke I5 verschiedener Längen bzw. Durchmesser vorgefertigt bzw. jeweils von einem Bandmaterial unbestimmter Länge mit den Kantenteilen 16, 17 und Schlitzen I9 entsprechend dein Band I5 abgetrennt werden.

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Claims

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Patentansprüche

Vorrichtung für dreiizahlveränder liehe, schlupf freie Antriebsübertragung, dadurch gekennzeichnet , daß ein schmales, mit Schlitzen versehenes, auf bestimmte Länge geschnittenes Band (15) zu einer kreisförmigen Riemenauflage in Form einer Schlaufe mit zusammenstoßenden Enden gebogen und auf einer Halterung angeordnet ist, welche Riomenscheibenhälften (3, 4-) mit einander gegenüberstehenden, konzentrische Riller. (10) tragenden Flächen zur Aufnahme der aus dem Eand gebildeten Riemenauflage aufweist.

Vorrichtung für drehzahlveränderliche, schlupffreie Äntriebsübertragung, dadurch gekennzeichnet , daß ein aus einem biegsamen Material bestehendes Band (1f?) von bestimmter Länge zu einem Kreis von bestimmtem Durchmesser bei zusammenstoßenden Enden zusammenbiegbar ist, daß das Band wenigstens ein in Längsrichtung verlaufendes Kantenteil (16, 17) und ein in Längsrichtung verlaufendes, über die gesamte Länge mit im wesentlichen gleich großen, mit Abständen in Längsrichtung angeordneten Schlitzen (19) versehenes Teil aufweist und daß das Band drehfest auf einer Halterung (3, 4) befestigbar ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das bzw. die KantenteiIe (16) und das mit Schlitzen (19) versehene Teil in mit Abstand parallel zueinander liegenden Ebenen bzw. Flächen liegen.

4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurc.h gekennzeichnet,

daß das die Schlitze aufweisende Teil bei zu Kreis- ä

form zusammengebogenem Band (15) einwärts gegenüber dem bzw. den Kantenteilen (16) versetzt ist.

5· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ein Paar aufeinander zu und voneinander weg beweglicher Riemenscheibenhälften (3, 4) enthält.

Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch, gekennzeichnet, daß die Riemenscheibenhälften (3, 4) in ihren einander zugekehrten Flächen (3a» ^/Ja) eine Vielzahl konzentrischer Rillen (10) aufweisen, wobei die Ril len in der einen Riemenscheibenhalfte denen in der anderen Riemenscheibenhälfte ausgerichtet gegenüber stehen.

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7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (10) in radial gegeneinander versetzten G7''uppen auf den Riemenscheibenhälften angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß jede der Rillengruppen gegenüber den anderen Rillengruppen axial versetzt ist.

Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheibenhälften (3, 4-) mittels Befestigungseinrichtungen gegen gegenseitiges Verdrehen gesichert sind und daß die Befestigungsmittel eine an einer Riemenscheibe (3) axial hervortretende Nabe (5) und eine in der anderen Riemenscheibenhälfte (4-) gebildete Aufnahmebohrung für die Nabe mit Einrichtungen (7) zur Sicherung der anderen Riemenscheibenhälfte (4) gegen Drehung um die Nabe enthalten.

10. Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß das Band (15) wenigstens einen Vorsprung (25, 26) und wenigstens eine der Riemenscheibonhalf ten (3, 4-) eine Nut (11) aufweist, wobei durch Eingriff des Vorsprungs in die Nut eine relative Drehung zwischen Streifen und Riemenscheiben verhindert ist.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzei chnet , daß die Nut (11) auf wenigstens einer Riemenscheibenhälfte radial angeordnet ist und daß wenigstens ein Vorsprung seitlich über das Band (15) hervorsteht und in die Nut einführbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e -

kennz ei chnet , daß der Vorsprung (27) f

ein bei der Herstellung der Schlitze (19) von dem Band (15) abgebogenes, damit einstückiges Teil ist.

13· Verfahren für die Schaffung einer drehzahlveränderlichen Antriebsübertragung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem aus biegsamen Material bestehenden Band von bestimmter Länge

: eine. Anzahl untereinander in Längsrichtung Abstände

; aufweisender Schlitze gebildet werden, daß das Band

bis zum Zusammenstoßen der Enden zusammengebogen

'■ wird und daß das zu Kreisform gebogene Band drehbar

- angeordnet ist.

Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß das die Schlitze enthaltende Teil des Bandes gegenüber dem Rest des Bandes versetzt angeordnet wird.

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15· Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , daß in einem Paar in veränderlichem Abstand befostigbarer Ri einen Gehe ibenhälften oine Vielzahl mit radialen Abständen angeordneter, konzentrischer Rillen in einander zugekehrten Flächen gebildet werden, in welche die Längskanten des Bandes angeordnet werden.

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